MEMS技術(shù)在車載行業(yè)的應(yīng)用

在汽車電子控制系統(tǒng)的快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求下，汽車傳感器技術(shù)不斷發(fā)展。未來(lái)汽車傳感器的發(fā)展總體趨勢(shì)是智能化、微型化、集成化、多功能化以及新材料和新工藝制成的新型傳感器。MEMS技術(shù)傳感器成為汽車傳感器的主要部件。

汽車市場(chǎng)已經(jīng)成為傳感器的重要應(yīng)用市場(chǎng)，MEMS汽車傳感器作為汽車電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)的重要信息源，對(duì)溫度、壓力、位置、轉(zhuǎn)速、加速度和振動(dòng)等各種信息進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的測(cè)量和控制。當(dāng)前，一輛普通家用轎車上大約安裝了近百個(gè)傳感器，而豪華轎車上的傳感器數(shù)量多達(dá)200個(gè)。

車用MEMS傳感器的應(yīng)用方向和市場(chǎng)需求包括車輛的防抱死系統(tǒng)（ABS）、電子車身穩(wěn)定程序（ESP）、電控懸掛（ECS）、電動(dòng)手剎（EPB）、斜坡起動(dòng)輔助（HAS）、胎壓監(jiān)控（EPMS）、引擎防抖、車輛傾角計(jì)量和車內(nèi)心跳檢測(cè)等等。

隨著高端汽車與智能汽車的普及，以及無(wú)人駕駛技術(shù)的推進(jìn)，超聲波傳感器、圖像傳感器、激光雷達(dá)傳感器、微波傳感器、紅外傳感器等也都被采用。汽車傳感器已經(jīng)成為MEMS傳感器的一個(gè)主要的應(yīng)用市場(chǎng)。

目前，壓力傳感器、加速計(jì)、陀螺儀與流量傳感器四類器件合計(jì)占汽車MEMS系統(tǒng)的99%。其五年增長(zhǎng)率均在3-12%。MEMS壓力傳感器是汽車中應(yīng)用最多的傳感器，汽車用MEMS壓力傳感器的價(jià)格大概在5~7美元。在汽車領(lǐng)域，MEMS壓力傳感器營(yíng)業(yè)收入2013年預(yù)計(jì)達(dá)到12.6億美元，占當(dāng)年總體產(chǎn)業(yè)營(yíng)業(yè)收入的74%。至少18個(gè)汽車應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒋龠M(jìn)壓力傳感器的增長(zhǎng)，包括：輪胎壓力，電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)中的剎車傳感器，側(cè)面氣囊，與日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的引擎控制，大氣壓力與廢氣再循環(huán)壓力。

按銷售額計(jì)算，最大的五種汽車MEMS應(yīng)用按降序排名是：ESC，安全氣囊，進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力（MAP），TPMS與翻滾探測(cè)。

具體應(yīng)用體現(xiàn)：

1）MEMS傳感器的大批量高精度生產(chǎn)和高可靠性及單價(jià)廉價(jià)，特別適宜在汽車電控系統(tǒng)中應(yīng)用；

2）安全氣囊中的汽車安全氣囊感應(yīng)器；

3）MEMS汽車微加速度計(jì)正替代以往的機(jī)電式加速度傳感器；

4）MEMS陀螺儀在高端汽車中的應(yīng)用包括：懸架控制、翻滾；

5）汽車MEMS壓力傳感器和輪胎氣壓自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，MEMS壓力傳感器適合于任何類型的輪胎，在輪胎胎壁埋設(shè)一小塊感壓力敏芯片，自動(dòng)測(cè)量輪胎氣壓、溫度、轉(zhuǎn)速和其它一些數(shù)據(jù)，并用特定的代碼發(fā)送出來(lái)；

6）發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)中的MEMS應(yīng)用；

7）微機(jī)械陀螺是一種振動(dòng)式角速率傳感器，在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)倍受關(guān)注，主要用于汽車導(dǎo)航的GPS信號(hào)補(bǔ)償和汽車底盤控制系統(tǒng)；

8）汽車電控燃油噴射系統(tǒng)EFI要使用多重壓力MAP傳感器，監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧絕對(duì)壓力，提高其動(dòng)力性能，降低油耗，減少?gòu)U氣排放；

9）微型硅壓阻式MEMS壓力傳感器可用于發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣循環(huán)系統(tǒng)，替代陶瓷電容式壓力傳感器。