汽车MEMS传感器的应用与主要厂商盘点

汽车MEMS传感器的应用与主要厂商盘点

据调研机构Yole Developpement发布,2017年MEMS市场总额预计为129亿美元,比2016年的114亿美元增长了13%。随着万物互联时代越走越近,市场对于MEMS产品的需求还将进一步提升。MEMS的全称是微型电子机械系统(Micro Electromechanical System),是利用半导体制造工艺和材料,将传感器、执行器、机械机构、信号处理和控制电路等集成于一体的微型器件或系统,其内部结构一般在微米甚至纳米量级。与传统的机械传感器相比,MEMS传感器具有体积小、集成化、智能化、低成本等优点,可以满足物联网时代对于传感器的要求。
MEMS是一项革命性的新技术,广泛应用于高新技术产业,是一项关系到国家科技发展、经济繁荣和国防安全的关键技术。常见的产品包括MEMS加速度计、MEMS麦克风、微马达、微泵、微振子、MEMS压力传感器、MEMS陀螺仪、MEMS湿度传感器等以及它们的集成产品。
汽车MEMS传感器的应用
汽车电子行业被认为是MEMS传感器的波应用高潮的推动力量,MEMS传感器在汽车上应用的快速发展主要是受益于各国*全面推出汽车安全规定和汽车智慧化的发展趋势。平均每辆汽车包含10个传感器,在汽车中,大约采用25至40只MEMS传感器,车越好,所用的MEMS就越多。MEMS传感器不仅能适应汽车苛刻的工作环境,还具有高可靠性、高精度和低成本的特点。其应用方向和市场需求包括车辆的防抱死系统(ABS)、电子车身稳定程序(ESP)、电控悬挂(ECS)、电动手刹(EPB)、斜坡起动辅助(HAS)、胎压监控(EPMS)、引擎防抖、车辆倾角计量和车内心跳检测等等。目前,压力传感器、加速度计、流量传感器与陀螺仪四种器件合计占汽车MEMS系统的99%。

1、MEMS压力传感器

MEMS压力传感器是汽车中应用多的传感器, 至少18个汽车应用领域促进压力传感器的增长,包括:轮胎压力,电子稳定控制系统中的刹车传感器,侧面气囊,与日益严格的排放标准相关的引擎控制,大气压力与废气再循环压力。这种传感器用单晶硅作材料,以采用MEMS技术在材料中间制作成力敏膜片,然后在膜片上扩散杂质形成四只应变电阻,再以惠斯顿电桥方式将应变电阻连接成电路,来获得高灵敏度。车用MEMS压力传感器有电容式、压阻式、差动变压器式、声表面波式等几种常见的形式。

2、MEMS加速度计

MEMS加速度计的原理是基于牛顿的经典力学定律,通常由悬挂系统和检测质量组成,通过微硅质量块的偏移实现对加速度的检测,主要用于汽车安全气囊系统、防滑系统、汽车导航系统和防盗系统等,除了有电容式、压阻式以外,MEMS加速度计还有压电式、隧道电流型、谐振式和热电偶式等形式。其中,电容式MEMS加速度计具有灵敏度高、受温度影响极小等特点,是MEMS微加速度计中的主流产品。