本文通過(guò)對(duì)部分廠商和業(yè)內(nèi)人士的采訪,探討了汽車(chē)、手機(jī)與平板電腦、工業(yè)等領(lǐng)域的傳感器發(fā)展趨勢(shì)。
據(jù)中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院預(yù)測(cè),未來(lái)五年國(guó)內(nèi)傳感器市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)31%。汽車(chē)、物流、礦業(yè)探勘、煤礦安監(jiān)、安防、RFID標(biāo)簽卡領(lǐng)域的傳感器市場(chǎng)增長(zhǎng)較快。其中,消費(fèi)性產(chǎn)品與汽車(chē)行業(yè)對(duì)傳感器的需求量最大??傮w來(lái)看,中國(guó)傳感器市場(chǎng)前景廣闊。
汽車(chē)傳感器
ADI亞太區(qū)微機(jī)電產(chǎn)品市場(chǎng)和應(yīng)用經(jīng)理趙延輝:以MEMS為代表的智能傳感器技術(shù)得到了快速的發(fā)展。MEMS技術(shù)在未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1.微型化的同時(shí)降低功耗。將會(huì)出現(xiàn)微米甚至納米級(jí)別的微型器件,同時(shí)降低功耗。
2.微型化的同時(shí)提高精度,將MEMS加速度計(jì)做到石英加速度計(jì)的噪聲特性,保證MEMS陀螺儀小體積的同時(shí)獲得光纖陀螺儀的零偏穩(wěn)定性,且可提供遠(yuǎn)優(yōu)于光纖陀螺儀的抗沖擊特性。
3.集成化及智能化趨勢(shì),即MEMS與IC的集成制造技術(shù)及多參量MEMS傳感器的集成制造技術(shù)得到發(fā)展,以及在集成化基礎(chǔ)上使得信號(hào)檢測(cè)具有一定的自 動(dòng)化。這些趨勢(shì)要求半導(dǎo)體廠商提供更高精度、穩(wěn)定性更好、更智能的高集成度MEMS傳感器模塊?;诖耍?a target="_blank">ADI繼續(xù)將重點(diǎn)放在開(kāi)發(fā)MEMS傳感器的核心技 術(shù),以提供最好的工業(yè)級(jí)加速度計(jì)和陀螺儀。同時(shí),ADI還將繼續(xù)提供更多高集成度的MEMS傳感器,以適應(yīng)不同市場(chǎng)的需求。
第三方公司的調(diào)研報(bào)告顯示,安全類(lèi)汽車(chē)半導(dǎo)體部件的增長(zhǎng)速度在汽車(chē)電子里是位于前列的。
在汽車(chē)主動(dòng)安全領(lǐng)域,側(cè)翻與穩(wěn)定性控制(ESC)是對(duì)當(dāng)今主流安全系統(tǒng)的全新改進(jìn)。需要MEMS加速度傳感器和角速度傳感器來(lái) 感測(cè)車(chē)身姿態(tài)。同時(shí),由于這樣的傳感器往往安裝在振動(dòng)比較惡劣的位置,所以需要傳感器具有很高的振動(dòng)沖擊抵御性。這是對(duì)MEMS傳感器的一個(gè)挑戰(zhàn)。ADI 新一代的用于氣囊加速度傳感器ADXL185/ADXL189/ADXL188/ADXL288, 用于ESC和Rollover/Roll stability的角速度傳感器 ADXRS800在內(nèi)部集成了眾多的系統(tǒng)功能,比如自測(cè)、信號(hào)帶寬設(shè)定、門(mén)限觸發(fā)、對(duì)振動(dòng)的優(yōu)良抵御性等等。同時(shí),數(shù)字化的接口,以及極高的集成度,能幫 助客戶降低系統(tǒng)成本。
英飛凌科技(中國(guó))有限公司中國(guó)區(qū)汽車(chē)電子事業(yè)部市場(chǎng)總監(jiān)杜曦:英飛凌產(chǎn)品的 特點(diǎn)是在傳感器、微處理器及功率驅(qū)動(dòng)都有全面的半導(dǎo)體產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及制造工藝技術(shù)?;谟w凌的硅MEMS技術(shù)、SiP、SoC及先進(jìn)的封裝技術(shù),其傳感器產(chǎn) 品包括無(wú)線傳感與控制,如RKE、 24G/77G雷達(dá)芯片;CMOS圖像芯片;磁電效應(yīng)傳感器,如位置傳感器、速度傳感器、壓力傳感器及TPMS傳感器等。
為了滿足汽車(chē)行業(yè)在ISO26262對(duì)功能安全的要求,英飛凌推出了角度/位置傳感器的雙核版本,在1mm厚的封裝里集成兩個(gè)同樣的傳感器,用于冗余設(shè) 計(jì),以配合客戶應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)品的軟硬件設(shè)計(jì)以達(dá)到最高到ASIL D功能安全等級(jí),每一個(gè)核的傳感器有自己獨(dú)立的引腳,可進(jìn)行獨(dú)立供電和信號(hào)處理;兩個(gè)核放在同一垂直平面,能很好地檢測(cè)水平位置的角度變化。
英飛凌的胎壓監(jiān)測(cè)(TPMS)傳感器芯片集成了微處理器,信號(hào)處理及無(wú)線發(fā)射傳輸功能,采用單片式封裝,免于客戶的二次校驗(yàn),簡(jiǎn)化了客戶的設(shè)計(jì),很容易和客戶設(shè)計(jì)集成。
瑞士盛思銳(Sensirion)大中華區(qū)總經(jīng)理李錦華:未 來(lái),不僅是傳感器的生產(chǎn)和比重會(huì)增加,而且在云端的傳感數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)的集成都會(huì)呈爆炸性的增長(zhǎng)。這將對(duì)人類(lèi)生活的各方面和每一個(gè)行業(yè)產(chǎn)生巨大的影響;同時(shí) 也意味著人們對(duì)健康、舒適和能源效率等領(lǐng)域有了更高的要求。因此,盛思銳的策略并不是局限于單一的市場(chǎng)環(huán)境。另外,傳感器,尤其是環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器,除了高 精度的要求外,還必須思考如何將傳感器向更加小型化、低功耗和一體化推進(jìn)。
盛思銳多年來(lái)專(zhuān)注于研發(fā)和生產(chǎn)溫濕度傳感器、氣體和液體流量傳感器和 差壓傳感器。并且是全球首家采用晶圓級(jí)芯片封裝的溫濕度傳感器生產(chǎn)廠家。盛思銳的傳感器是基于其創(chuàng)新性的CMOSens?核心專(zhuān)利技術(shù),將敏感元件與信號(hào) 處理電路一起集成在一個(gè)微小的CMOS硅芯片上。這一技術(shù)與先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)相結(jié)合,將微傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在特殊研發(fā)的已經(jīng)獲得專(zhuān)利的半導(dǎo)體元件上。此傳感 器芯片可以對(duì)所需的物理量如相對(duì)濕度、溫度、或質(zhì)量流量進(jìn)行精確可靠的測(cè)量。
盛思銳推出了里程碑式的晶圓級(jí)芯片封裝溫濕度傳感器 SHTW1,該產(chǎn)品不僅具備數(shù)字式溫濕度傳感器的常規(guī)功能,其超小尺寸(1.3 x 0.7 x 0.5mm)以及1.8V的供電和超低功耗的特性使其為可穿戴設(shè)備和移動(dòng)設(shè)備上的應(yīng)用鋪平了道路,從而使環(huán)境監(jiān)測(cè)融入我們的生活。
到目前為止,盛思銳也是唯一一家可同時(shí)提供高端傳感器硬件、驅(qū)動(dòng)、軟件解決方案、應(yīng)用程序以及云服務(wù)等一體化方案的生產(chǎn)廠家。
Microchip家電解決方案部高級(jí)經(jīng)理兼云支持項(xiàng)目組組長(zhǎng)Mike Ballard:目前,我們能看到許多領(lǐng)域的應(yīng)用傳感器的需求,例如煙霧/一氧化碳探測(cè)、能耗測(cè)量、用戶界面以及脈搏血氧儀等醫(yī)療檢測(cè)應(yīng)用。
近年來(lái),Microchip針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)提供免費(fèi)的軟件協(xié)議棧,也在Bluetooth?和Wi-Fi?等核心技術(shù)方面做了一些戰(zhàn)略性的收購(gòu),在 IoT市場(chǎng)占據(jù)重要地位。公司現(xiàn)有的8位、16位和32位PIC?單片機(jī)能很好地適用于這一市場(chǎng),在當(dāng)今眾多IoT產(chǎn)品中均能找到它們的身影。
舉例來(lái)說(shuō),Microchip提供實(shí)現(xiàn)IoT功能的嵌入式Wi-Fi?和Bluetooth?模塊,它們可與190余款采用超低功耗(XLP)技術(shù)的 PIC? MCU配合使用。這些XLP MCU提供低至9 nA的休眠電流和低至30 μA/MHz的運(yùn)行電流,其低功耗外設(shè)結(jié)合多種低功耗模式,可構(gòu)建長(zhǎng)時(shí)間電池供電的IoT節(jié)點(diǎn)。這些均滿足了IoT應(yīng)用的低功耗需求。
飛思卡爾Sensor及消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品市場(chǎng)推廣經(jīng)理高小龍:根據(jù)MEMS傳感器的設(shè)計(jì)原理及技術(shù)參數(shù)的不同,飛思卡爾將傳感器主要分為五類(lèi):加速度傳感器、電子羅盤(pán)、氣壓計(jì)、陀螺儀、觸摸傳感器。
飛思卡爾的創(chuàng)新產(chǎn)品有:
● MMA9555: MCU+LOW-G 二合一的智能傳感器,內(nèi)部集成計(jì)步器、睡眠監(jiān)控和手勢(shì)識(shí)別算法;
● FXAS21002:超低功耗陀螺儀(~2.6mA (Active),1.5mA(Ready),2mA (Standby) 。
可用于如下案例。
● 智能手環(huán): 基于FXLC95000 (MCU+LOW-G二合一)的智能手環(huán)參考設(shè)計(jì),除了支持計(jì)步器、睡眠監(jiān)控和手勢(shì)識(shí)別外,還將集成飛思卡爾 SENSOR FUSION算法支持更多的傳感器應(yīng)用。
● 空中鼠標(biāo): 基于FSL MCU+SENSOR的空中鼠標(biāo)參考設(shè)計(jì),支持藍(lán)牙通訊及各種傳感器應(yīng)用。
評(píng)論