MEMS傳感器在汽車上的創(chuàng)新應(yīng)用和市場解析

近兩年來，車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛、無人駕駛，汽車智能化等成為了汽車行業(yè)的熱點話題，未來汽車一定是朝著安全性，可靠性及舒適性的方向發(fā)展。而這一切背后的發(fā)展都離不開傳感器的作用，MEMS技術(shù)傳感器正逐漸演變成為汽車傳感器的主要部件。MEMS傳感器行業(yè)是一個新興的行業(yè)，在中國商業(yè)化的時間不到10年，而在全球也只有20余年的產(chǎn)業(yè)化歷程。隨著自動駕駛以及無所不在的自動化，必將帶來MEMS下一波浪潮。

在6月29日下午，在SEMICON China 2020同期論壇 “MSIG專題：車用MEMS傳感器論壇”中，來自世界各地汽車領(lǐng)域的供應(yīng)商在線上深入探討了車用MEMS傳感器的新技術(shù)的發(fā)展和趨勢以及未來將如何賦能汽車創(chuàng)新。

SEMI|MSIG執(zhí)行理事Tim Brosnihan做了開場致辭，他首先講到MEMS and Sensors Industry Group (MSIG)，是SEMI的戰(zhàn)略合作伙伴。受疫情影響，全球汽車的零部件銷量雖然影響較大，但新冠疫情也促進了創(chuàng)新方面的投資，比如醫(yī)療、快速檢測、紅外、超聲檢測等傳感器都有較大的發(fā)展。Tim Brosnihan還介紹了本次參會演講的嘉賓，他們分別是ST模擬、MEMS和傳感器組總裁Benedetto VIGNA，ADI亞太區(qū)微機電產(chǎn)品線總監(jiān)趙延輝，IMEC ULP無線系統(tǒng)項目負責(zé)人Christian Bachmann，Soitec中國區(qū)戰(zhàn)略發(fā)展負責(zé)人張萬鵬。

ST模擬、MEMS和傳感器組總裁Benedetto VIGNA分享了《汽車應(yīng)用中的MEMS和傳感器》的主題演講，他主要介紹了3大方面的內(nèi)容，包括汽車市場的總體趨勢，車載傳感器的機遇以及傳感器主要有哪3個主要的浪潮。隨著電動汽車比重的上升，5G和車聯(lián)網(wǎng)、駕駛輔助下，汽車的自動化水平會越來越高，車載傳感器的數(shù)量要比傳統(tǒng)汽車所需要的增加很多，而且金額也從幾百美金到幾千美金不等。Benedetto VIGNA分析了傳感器發(fā)展的三大浪潮：一是跟安全相關(guān)的法律法規(guī)的推動；二是傳感器開始用在非安全領(lǐng)域，包括車聯(lián)網(wǎng)、車載導(dǎo)航等；三是傳感器被額外用在了自動駕駛。ST有多種車載MEMS傳感器可涵蓋第二和第三波浪潮。

ADI亞太區(qū)微機電產(chǎn)品線總監(jiān)趙延輝帶來了主題為《自動駕駛中不可或缺的MEMS技術(shù)》的演講，他首先介紹了ADI MEMS的發(fā)展歷史，緊接著他針對自動駕駛中MEMS技術(shù)做了一定的闡述。他表示，在自動駕駛中MEMS技術(shù)是不可或缺的，用于導(dǎo)航平臺穩(wěn)定的高性能MEMS IMU可以說是自動駕駛的最后一環(huán)，IMU具有獨特的提供連續(xù)性的操作，最佳的短期準(zhǔn)確性和更新率。而ADI針對消費、工業(yè)和自動駕駛等全領(lǐng)域都有不同的高性能IMU產(chǎn)品，在自動駕駛領(lǐng)域，ADI的IMU卓越的抗振性能大幅降低了整體誤差。趙延輝還講解了MEMS加速度計對自動駕駛的作用。

IMEC ULP無線系統(tǒng)項目負責(zé)人Christian Bachmann就《提升汽車品味，舒適和安全的新型傳感器》主題發(fā)表了演講，指出目前提升汽車品味的挑戰(zhàn)主要包括在實際環(huán)境中的高精度應(yīng)用和位置欺騙，IMEC通過算法可以很好地應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。他介紹了IMEC在高精度和安全的無線測距(藍牙/UWB)和高分辨率140GHz CMOS雷達方面的無線創(chuàng)新。公司的下一代超寬帶收發(fā)電路具有I0倍更少的功耗和機器學(xué)習(xí)糾錯功能，在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中測距精度小于10cm。另外，IMEC的140GHz雷達可具有1.5cm的超細范圍分辨率，完全集成的CMOS收發(fā)前端使芯片智能和芯片天線允許超緊湊的形式因素。所有這些新技術(shù)將賦予下一代使用案例，如智能安全訪問、機艙監(jiān)控、無觸摸交易和微定位。

Soitec中國區(qū)戰(zhàn)略發(fā)展負責(zé)人張萬鵬在《優(yōu)化襯底如何賦能汽車創(chuàng)新？》主題演講中提到，汽車創(chuàng)新的關(guān)鍵已不是機械而在于電子系統(tǒng)的創(chuàng)新，網(wǎng)聯(lián)化使一切汽車服務(wù)成為可能，而自動駕駛程度的提高需要更多半導(dǎo)體內(nèi)容，同時各類混合動力系統(tǒng)對電子器件的需求也大大不同。因此汽車創(chuàng)新面臨諸多挑戰(zhàn)，包括如何提升汽車能效、如何保證汽車內(nèi)外部穩(wěn)定的通信、更有效的傳感器和照相系統(tǒng)，如何較少器件的尺寸進而減輕整車的重量、降低電子系統(tǒng)的成本、提高系統(tǒng)的計算能力等等。

針對這些挑戰(zhàn)Soitec完整的優(yōu)化襯底系列可廣泛服務(wù)于汽車創(chuàng)新。張萬鵬詳細介紹了公司的Smart Cut技術(shù)和RF-SOI技術(shù)在網(wǎng)聯(lián)化中的應(yīng)用，公司的FD-SOI技術(shù)在汽車應(yīng)用中較為廣泛，另外power-SOI也已在汽車應(yīng)用中獲得客戶成功。Soitec的優(yōu)化襯底正在不斷賦能未來汽車創(chuàng)新。

最后SEMI|MSIG執(zhí)行理事Tim Brosnihan講到，2020年9月2日，在韓國首爾COEX會展中心將舉行MEMS市場趨勢的分析和技術(shù)交流，同時在2020年10月12-14日，在加州圣地亞哥進行為期兩天的MEMS技術(shù)交流會。

MEMS技術(shù)正在發(fā)展成為一個巨大的產(chǎn)業(yè)，就像近20年來微電子產(chǎn)業(yè)和計算機產(chǎn)業(yè)給人類帶來的巨大變化一樣，MEMS也在孕育一場深刻的技術(shù)變革并對汽車領(lǐng)域產(chǎn)生新一輪的影響。而MSIG正通過信息和資源共享來實現(xiàn)協(xié)作和創(chuàng)新，從而使MEMS和傳感器生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)接起來，以幫助MSIG的會員公司進一步成長和繁榮。