MEMS汽车传感器的应用与发展趋势.doc

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1、MEMS汽车传感器的应用与发展趋势摘要随着汽车传感器的迅速发展和对MEMS（微机电系统）技术研究的深入,基于MEMS技术的汽车传感器具有广阔的应用前景。本文主要介绍了MEMS汽车传感器的应用与发展趋势。0引言MEMS传感器是采用微机械加工技术制造的新型传感器，是MEMS器件的一个重要分支。1962年，第一个硅微型压力传感器的问世开创了MEMS技术的先河，MEMS技术的进步和发展促进了传感器性能的提升。作为MEMS最重要的组成部分，MEMS传感器发展最快，一直受到各发达国家的广泛重视。美、口、英、俄等世界人国将MEMS传感器技术作为战略性的研究领域

2、之一，纷纷制定发展计划并投入巨资进行专项研究。随着微电子技术、集成电路技术和加工工艺的发展，MEMS传感器凭借体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、易于集成以及耐恶劣工作环境等优势，极大地促进了传感器的微型化、智能化、多功能化和网络化发展。MEMS传感器正逐步占据传感器市场，并逐渐取代传统机械传感器的主导地位，已得到消费电子产站、车辆工程、航空技术、光学工程、医疗器械等各领域的青睐。1MEMS汽车传感器的应用在汽车应用屮，越来越多的MEMS传感器得到应用。包括安全气囊屮的汽车安全气囊感应器、悬架控制、翻滚等。另外还包括汽车MEMS压力传感器

3、和轮胎气压自动监测系统，MEMS压力传感器适合于任何类型的轮胎，在轮胎胎壁埋设一小块感压力敏芯片，自动测量轮胎气压、温度、转速和其它一些数据，并用特定的代码发送出来。另外，汽车导航屮的GPS信号补偿、气缸内压力测量等等大多数汽车子系统屮。RearCrashSensor(RCS)UpfrontSensor(UFS)Pedestrian、ContactSens(PCS)iBolt™BusTechnologyPSI60—\WrtP**Hlgh«GAccelerationSensorsPeripheralAccelerationSensor(PAS

4、)Centralairbag-ECUwithintegratedroll-oversensing(RoSe)当前，汽车电子已成为汽车工业发展的核心技术。据预测，未來汽车电子产品的费用将占整车费用的30%,汽车上70%的革新将来源于汽车电子。在汽车电子产殆屮，传感器已成为关键的基础配套产品。20世纪末期，为了实现可持续发展战略，发达国家对汽车工业提出的新要求，促进了传感器应用和技术的快速发展。传感器的研发和生产单位采用新材料和新的加工技术开发和生产新-•代的传感器及系统，满足汽车工业的需求。近年来，从半导体集成电路（IC）技术发展而来的微机电系统（

5、MEMS）技术日渐成熟。利用这一技术可以制作各种性能敏感的力学量、磁学量、热学量、化学量和微生物的微型传感器，这些传感器的体积和能耗小，可实现许多全新的功能，便于大批量和高精度生产，单件成本低，易构成大规模和多功能阵列，这些特点使得它们非常适合于汽车方面的应用。在高档汽车屮，已经采用上百只MEMS传感器，技术上逐渐满足汽车环境苛刻、可靠性高、精度准确、成木低的要求，极大地推动了电子技术在汽车上的应用。H前MEMS传感器主要有温度传感器、床力传感器、微加速度计、微机械陀螺等，基本都由Motorola>Bosch、Honeywell等国际传感器巨头生

6、产。全球汽车电子化及汽车计算机控制系统的兴起，推动了汽车MEMS传感器的发展。在汽车上所有系统屮，几乎都能找到MEMS的用武之地，车越好，所用的MEMS就越多。BMW740I汽车上就有70多只MEMS传感器，徳国海拉集团在欧洲售后市场提供250利

7、汽车传感器，很多传感器可用MEMS替代oPhilipsElectronics公司和ContinentalTreves公司在10年内已销售10亿只用于汽车ABS系统的传感器芯片。国内许多科研单位如屮科院、电子集团、清华大学、北京大学、西安交大等也都有许多研究小组从事MEMS传感器的基础性研发，并取得一定成

8、果。在未来5〜7年内包括发动机运行管理、ABS、车辆动力学控制、自适应导航、车辆行驶安全系统在内的应用将为MEMS技术提供广阔的市场。汽车应用的MEMS传感器将成为世界汽车电子的重要构成部分。2005年汽车传感器市场为84.5亿美元，汽车MEMS产品市场为22.7亿美元。MEMS传感器的年增长率为12%〜14%。此外，人们还在考虑在许多新开发的汽车系统屮采用微型传感器。价格、可靠性和体积等方面的优势将使微型传感器成为汽车屮各种参数测量的首选产晶。随着传感器应用领域的不断扩大，并借助半导体的蒸镀技术、扩散技术和光刻技术，传感器开始从单个元件、单一•

9、功能向集成化和多功能化发展。MEMS技术是微型化、集成化的基础，在传感器微型化和高度集成下，传感器可以具有诸多的信息检测与控制功能，从而