MEMS技術(shù)：革新“主動(dòng)安全”新概念

　　隨著“物聯(lián)網(wǎng)”、“智慧城市”、“智能交通”等概念的興起，及全球信息數(shù)據(jù)采集需求的旺盛，MEMS傳感器的應(yīng)用變得無所不在。村田并不是一家做MEMS的公司，成立六十多年以來，一直以陶瓷為材料的被動(dòng)元器件著稱于世，尤其是在多層陶瓷貼片電容（MLCC）領(lǐng)域的成就高居世界首位。隨著MEMS傳感器市場(chǎng)需求的火爆及技術(shù)的日漸成熟，村田于2012年初并購(gòu)了芬蘭的MEMS巨頭公司VTI，順利打進(jìn)MEMS傳感器領(lǐng)域。目前，村田的MEMS產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、封裝、調(diào)試整個(gè)產(chǎn)線都在芬蘭完成，800人團(tuán)隊(duì)歸屬村田后，分布于世界各地為各國(guó)客戶提供技術(shù)支持。

　　村田MEMS傳感器以微機(jī)單晶硅為主要構(gòu)成。在汽車電子領(lǐng)域的應(yīng)用，主要是體現(xiàn)在汽車駕駛過程中對(duì)于事故的提前防范，也就是“主動(dòng)安全”。相比“安全氣囊”等事故發(fā)生后的“被動(dòng)安全”，村田的MEMS傳感器可以做到“防患于未然”。比如其“傾角傳感器”可在道路傾斜時(shí)讓汽車靜止不滑動(dòng)，且可以檢測(cè)到2度的傾斜角，對(duì)溫度和壽命有精準(zhǔn)的測(cè)定。與此同時(shí)，村田的加速度傳感器、防止翻車的陀螺儀傳感器、壓力傳感器、可應(yīng)用在胎壓的檢測(cè)上；還有它們的組合式傳感器，均在汽車主動(dòng)安全設(shè)計(jì)上功不可沒。村田是想通過這種主動(dòng)的方式去感知環(huán)境，從而達(dá)到保護(hù)駕駛員生命安全的目的。

　　ESC的三種集成方式：從左到右1.安全氣囊集成式 2.液壓控制單元集成 3. 傳感器慣性單元

　　村田是第一個(gè)把MEMS傳感器用在主動(dòng)安全上的，90年代初，奔馳領(lǐng)先采用到了村田的MEMS傳感器。在汽車車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ESC）傳感器這一塊的廠商中，村田占據(jù)了大部分中高端汽車市場(chǎng)。ESC在汽車急轉(zhuǎn)彎時(shí)可控制車輪，防止翻車問題，目前歐美國(guó)家已經(jīng)強(qiáng)制性推行，預(yù)計(jì)到2015年，歐、美、日、韓、澳所有車都會(huì)安裝車身穩(wěn)定系統(tǒng)，目前中國(guó)還沒有強(qiáng)制性推行，可是村田希望幫助國(guó)內(nèi)汽車廠商開發(fā)這項(xiàng)新技術(shù)。村田提供多種不同的加速度傳感器，傾角傳感器，陀螺儀等，有一軸，兩軸，三軸以及數(shù)字和模擬輸出信號(hào)。在中國(guó)本地制造的汽車，如吉利、奇瑞、比亞迪等，尤其是混動(dòng)和新能源汽車，都有應(yīng)用到村田的MEMS傳感器，豐富的產(chǎn)品線可應(yīng)對(duì)客戶的各種應(yīng)用需求。

　　在2012年，至少有25，000，000輛車安裝了村田的汽車主動(dòng)安全的傳感器。

　　產(chǎn)品特點(diǎn)

　　1）高可靠性

　　通常，在討論汽車配置時(shí)，人們往往喜歡討論表面功能，比如，此車帶自動(dòng)啟停，帶ESC等等。而在這些功能背后，隱藏的對(duì)傳感器的高度依賴和嚴(yán)苛的要求。當(dāng)我們討論各類車型的坡道起步輔助（Hill start assistant），電子駐車（EPB）還有更高端的發(fā)動(dòng)機(jī)啟停（start & stop）這類應(yīng)用時(shí)，其實(shí)我們關(guān)注的是加速度傳感器。

　　村田要做的是，使傳感器在各類嚴(yán)酷的條件下表現(xiàn)出一致的高性能，即全工作溫度范圍內(nèi)（-40~135℃）都可以測(cè)量±30mg（實(shí)際為±1.72°傾角）的加速度（業(yè)內(nèi)普遍只能做到±50mg，即±2.86°）。

　　本文選自電子發(fā)燒友網(wǎng)7月《汽車電子特刊》Change The World欄目，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。