作為全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司，英飛凌科技一直致力于通過(guò)創(chuàng)新技術(shù)實(shí)現(xiàn)安全、清潔、智能和高效。尤其是在傳感器領(lǐng)域，英飛凌科技擁有豐富的產(chǎn)品線和業(yè)界領(lǐng)先的技術(shù)，可以充分滿足汽車電子和工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)Π踩h(huán)保、智能和高效的需求。最近，英飛凌科技股份公司副總裁兼汽車電子事業(yè)部傳感與控制業(yè)務(wù)部總經(jīng)理RalfBornefeld先生會(huì)見(jiàn)了中國(guó)相關(guān)行業(yè)的專業(yè)媒體，詳細(xì)介紹了傳感器技術(shù)發(fā)展情況以及其在汽車與工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

可靠和冗余是汽車感測(cè)創(chuàng)新的主要驅(qū)動(dòng)因素

RalfBornefeld先生介紹說(shuō)，汽車的任務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用使用了傳感器來(lái)確保駕乘人員的安全。典型的電子助力轉(zhuǎn)向（EPS）系統(tǒng)需要使用兩顆傳感器芯片來(lái)可靠、準(zhǔn)確地感測(cè)轉(zhuǎn)向力矩。它們分別是霍爾效應(yīng)扭矩傳感器和GMR/AMR（巨磁阻/各向異性磁阻）角度檢測(cè)傳感器。ISO26262標(biāo)準(zhǔn)對(duì)安全關(guān)鍵型應(yīng)用提出了更高要求，因此，新一代EPS系統(tǒng)尤為關(guān)注傳感器冗余。“常規(guī)并排式傳感器方法可以檢測(cè)出不同磁場(chǎng)，這意味著磁場(chǎng)強(qiáng)度必須大于單傳感器所能檢測(cè)的磁場(chǎng)。其結(jié)果是更大的封裝，需要更強(qiáng)大更昂貴的磁體，以及兩顆感測(cè)元件之間的距離造成的磁場(chǎng)偏差。使用更強(qiáng)大更昂貴的磁體也會(huì)加大精確磁場(chǎng)微調(diào)方面的設(shè)計(jì)難度。”RalfBornefeld先生表示。

英飛凌全新雙裸片傳感器封裝解決方案集成了兩顆線性霍爾傳感器或兩顆角度傳感器，能夠更好地支持功能性安全需求。“這兩顆傳感器都具備單獨(dú)的電源和獨(dú)立的信號(hào)輸出，借助電隔離技術(shù)實(shí)現(xiàn)了二者的電氣獨(dú)立。這兩顆傳感器均獨(dú)立工作，從而提高了系統(tǒng)可靠性。這些更小巧、更低價(jià)的磁體，無(wú)需進(jìn)行磁場(chǎng)微調(diào)，降低了系統(tǒng)成本。”RalfBornefeld先生解釋道。不僅能在EPS系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)這些優(yōu)點(diǎn)，節(jié)氣門控制、制動(dòng)踏板位置，以及諸如EPS電機(jī)、變速箱和離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)等領(lǐng)域的無(wú)刷直流電機(jī)控制等，也同樣可以實(shí)現(xiàn)這些優(yōu)點(diǎn)。

此外，RalfBornefeld先生堅(jiān)信傳感器解決方案對(duì)于未來(lái)汽車排放達(dá)標(biāo)也是不可或缺。因?yàn)樗山柚娮又D(zhuǎn)向、胎壓監(jiān)測(cè)、啟/停技術(shù)和先進(jìn)的變速箱使傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)實(shí)現(xiàn)更高的效率。與此同時(shí)，它還可以在主逆變器、輔助逆變器、車載充電器和電池管理等應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的電氣化。“至于智能化，我們的愿景是從高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）逐步過(guò)渡到高度自動(dòng)駕駛（HAD），最后再到完全自動(dòng)駕駛（APD）。要實(shí)現(xiàn)所有這些未來(lái)的終極目標(biāo)均離不開(kāi)傳感器IC的半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新”，RalfBornefeld先生如此展望道。

高能效是減輕全球工業(yè)化造成的環(huán)境影響的關(guān)鍵

除了汽車電子領(lǐng)域，英飛凌科技將工業(yè)控制視為其傳感器業(yè)務(wù)未來(lái)的另一個(gè)發(fā)展重點(diǎn)。RalfBornefeld先生指出，工業(yè)控制及其它相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域有一大共性就是都有無(wú)刷電機(jī)的存在，當(dāng)然這就為傳感器提供了用武之地。譬如，霍爾開(kāi)關(guān)和磁性角度傳感器是用于在無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中實(shí)現(xiàn)電流換向的理想解決方案。許多應(yīng)用都要求常規(guī)阻塞換向，霍爾開(kāi)關(guān)正是適用于此的完美之選。通過(guò)直接測(cè)量轉(zhuǎn)子角度，可以進(jìn)一步提高能效。這樣做可以節(jié)約用電，消除振動(dòng)，進(jìn)而降低噪聲，確保平穩(wěn)集成。“在這一領(lǐng)域，我們主要注重開(kāi)發(fā)推廣電流測(cè)量（電流傳感器）、低分辨率轉(zhuǎn)子位置感測(cè)（霍爾開(kāi)關(guān)）以及高分辨率轉(zhuǎn)子位置感測(cè)（角度傳感器）。目的無(wú)非是提升傳動(dòng)效率和安全性。”RalfBornefeld先生介紹說(shuō)。

為此，英飛凌將在今年第三季度推出全新的TO92（分直引腳與彎引腳兩個(gè)版本）封裝低成本霍爾開(kāi)關(guān)。主要針對(duì)工業(yè)風(fēng)扇、工業(yè)電機(jī)和電動(dòng)自行車等應(yīng)用的這種霍爾開(kāi)關(guān)，具有非常低的電流消耗（典型值僅為1.6mA）、高魯棒性（EMC/4kVESD保護(hù)/短路防護(hù)）、高設(shè)計(jì)靈活性（電壓范圍3V-26VVDD）等優(yōu)點(diǎn)。因此能幫助客戶降低BOM成本，并能適用于不同的穩(wěn)壓器或者不用穩(wěn)壓器。

至于目前非常熱門的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的創(chuàng)新型聯(lián)網(wǎng)傳感器系統(tǒng)，則是現(xiàn)代智能樓宇管理系統(tǒng)中用于檢測(cè)空氣質(zhì)量的關(guān)鍵組件。“我們的研發(fā)重點(diǎn)之一，是基于半導(dǎo)體和各種3D集成的新型低功率聯(lián)網(wǎng)傳感器系統(tǒng)，以用于檢測(cè)諸如二氧化碳、一氧化碳或濕度等環(huán)境參數(shù)。第一批目標(biāo)應(yīng)用，將是那些要求高度可靠的環(huán)境狀況信息，以便減少測(cè)量次數(shù)，從而幫助降低能耗的應(yīng)用。”RalfBornefeld先生透露道。

傳感器的技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新需要時(shí)間經(jīng)驗(yàn)的積累

RalfBornefeld先生進(jìn)一步介紹說(shuō)，傳感器可將諸如大氣壓力、汽車胎壓或各種磁場(chǎng)等物理讀數(shù)，轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)，以供進(jìn)一步處理。要做到這一點(diǎn)，傳感器必須直接接觸外部世界，通常是作為不屬于受保護(hù)電路板的獨(dú)立附屬物。相比于常規(guī)半導(dǎo)體器件，它們?cè)诟鼮閻毫拥臈l件下，長(zhǎng)時(shí)間暴露于更為嚴(yán)重的機(jī)械、環(huán)境、化學(xué)和電子等作用力。“要能夠承受這樣的環(huán)境，需要特殊的封裝技術(shù)、專門的硅工藝和牢靠的感測(cè)元件，因而，傳感器IC是制造難度非常高的復(fù)雜器件。”RalfBornefeld先生這樣總結(jié)到。

作為可提供眾多產(chǎn)品的供應(yīng)商，英飛凌在傳感器設(shè)計(jì)和生產(chǎn)方面積累了40年的豐富經(jīng)驗(yàn)，并且擁有市場(chǎng)上最為廣博的磁性傳感器產(chǎn)品組合。“過(guò)去10年來(lái)，英飛凌的集成式磁性和壓力傳感器銷量高達(dá)逾25億顆，”RalfBornefeld先生自豪地表示。英飛凌是排名第一的輪速傳感器供應(yīng)商，同時(shí)也是面向側(cè)邊安全氣囊和胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的壓力傳感器的頭號(hào)供應(yīng)商。平均而言，如今每輛汽車要使用20顆磁性和低壓傳感器。其中4顆是由英飛凌提供的。在EPS市場(chǎng)上，英飛凌也占有約三分之一的市場(chǎng)份額，高居榜首。作為一家強(qiáng)大的汽車電子合作伙伴，如今英飛凌每天向汽車電子市場(chǎng)供應(yīng)超過(guò)100萬(wàn)顆傳感器。

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