汽車電子產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，使汽車傳感器市場需求逐年增加。而采用MEMS（微機電系統(tǒng)）技術(shù)的傳感器不僅變得微型化，還具有信息檢測與控制等諸多功能，可以實現(xiàn)智能化。MEMS傳感器的可大批量生產(chǎn)、高可靠特性及廉價特點，使它特別適宜在汽車電控系統(tǒng)中應(yīng)用。

    今年汽車傳感器市場將達(dá)25億美元

    據(jù)統(tǒng)計，汽車傳感器出貨量這些年節(jié)節(jié)攀升。今年，汽車傳感器市場將達(dá)到25億美元的規(guī)模。而市場調(diào)研公司StrategyAnalytics預(yù)測，從2004年到2009年，全球汽車傳感器市場的年復(fù)合增長率將在9%左右，2008年市場需求量估計將可達(dá)到14.87億個。汽車傳感器的熱門產(chǎn)品主要有胎壓傳感器、慣性傳感器及其他壓力傳感。

    胎壓傳感器是以汽車行駛安全為主要監(jiān)測對象的復(fù)合型傳感器。從它被提出研發(fā)以來，就被汽車電子領(lǐng)域追捧，各主流公司都對此產(chǎn)品開展了大量的研發(fā)工作，使這一技術(shù)逐漸趨于成熟。胎壓傳感器能夠在探測到輪胎充氣不足的20分鐘之內(nèi)向司機發(fā)出警報。而美國政府更是力促將胎壓傳感器應(yīng)用到各種車輛上。到2008年，這一產(chǎn)品將被應(yīng)用到美國所有轎車、小型貨車、卡車等車型上。歐盟也正在起草一項法案，要求在所有汽車上強制安裝胎壓傳感器，這項措施將在未來2年～3年內(nèi)實施。預(yù)計到2012年，企業(yè)從胎壓傳感器市場將獲得5.267億美元的收益。

    慣性傳感器包括加速度傳感器及陀螺儀等。加速度傳感器在汽車中的應(yīng)用包括氣囊監(jiān)測、翻轉(zhuǎn)監(jiān)測、電子穩(wěn)定控制、GPS導(dǎo)航及安全系統(tǒng)等。陀螺儀應(yīng)用于穩(wěn)定控制系統(tǒng)、防翻滾系統(tǒng)和GPS導(dǎo)航系統(tǒng)。其中，電子穩(wěn)定控制(ESC)系統(tǒng)是MEMS慣性傳感器市場最主要的增長推動力。目前，歐洲在全球ESC市場占據(jù)領(lǐng)先地位，ESC系統(tǒng)在一些國家已經(jīng)成為新生產(chǎn)車輛中的標(biāo)準(zhǔn)部件，如德國、瑞典和法國。其他國家的汽車制造商為滿足消費者的需求，并達(dá)到市場競爭目標(biāo)的需要，預(yù)計也將逐步將這一系統(tǒng)作為大多數(shù)車型的標(biāo)準(zhǔn)單元。預(yù)計全球ESC市場將在2012年達(dá)到3400萬美元。如果歐盟通過了在每輛車上強制安裝上述那些系統(tǒng)的法案，這一市場將出現(xiàn)爆炸性增長。

    在其他壓力傳感器市場，預(yù)計汽車市場中其他壓力傳感器將為企業(yè)在2012年帶來7億美元的收益。此類壓力傳感器因其有效的現(xiàn)場應(yīng)用和低廉的價格，被廣泛應(yīng)用在發(fā)動機控制、制動液體壓力、廢氣再循環(huán)及變速箱控制等系統(tǒng)中。

    當(dāng)這類傳感器采用MEMS技術(shù)后，更適于大批量生產(chǎn)。而歐洲排放標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行，也促進了MEMS壓力傳感器的推廣。

    在中國加大發(fā)展汽車產(chǎn)業(yè)政策的推動下，汽車傳感器市場成為發(fā)展最迅猛的市場，超過德國、美國、日本等汽車大國的市場需求。調(diào)研公司計世資訊最新調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在2007年到2010年期間，中國汽車傳感器市場銷售額的年復(fù)合增長率將超過35%。預(yù)計2009年中國汽車傳感器市場銷售額將接近80億美元。

    MEMS汽車傳感器將成主流

    未來的汽車傳感器技術(shù)，總的發(fā)展趨勢是向微型化、多功能化、集成化和智能化方向發(fā)展，利用MEMS將微米級的敏感元件、信號處理器及數(shù)據(jù)處理裝置封裝在一塊芯片上而制作成的汽車傳感器具有體積小、靈敏度高、能耗低、價格便宜的特點，工作壽命可達(dá)到106小時，并便于廠商進行大批量生產(chǎn)。而MEMS傳感器的這些特點使得它們非常適于汽車方面的應(yīng)用。

    隨著半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，MEMS技術(shù)成為微型化、集成化的基礎(chǔ)，采用MEMS技術(shù)的傳感器不僅變得微型化，還具有信息檢測與控制等諸多功能，可以實現(xiàn)智能化。因此，以MEMS技術(shù)為基礎(chǔ)的微型化、多功能化、集成化和智能化的傳感器將逐步取代傳統(tǒng)的傳感器，成為汽車傳感器的主流。目前MEMS汽車傳感器主要應(yīng)用于汽車的發(fā)動機控制系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)和底盤控制系統(tǒng)，典型產(chǎn)品有壓力傳感器、慣性傳感器及傾角傳感器等。

    在MEMS慣性傳感器中，微加速度傳感器商業(yè)化最重要的驅(qū)動力來自汽車工業(yè)。目前，美國模擬器件公司(ADI)推出的單片集成差動電容式加速度傳感器不僅廉價，且獲得多個應(yīng)用。ADI現(xiàn)月產(chǎn)量達(dá)到200萬只。美國EG&GIC傳感器公司成功研制出壓阻式加速度傳感器，主要用于汽車安全系統(tǒng)。德國博世、日本電裝公司也有類似產(chǎn)品。此外，飛思卡爾等公司也不斷有MEMS加速度傳感器產(chǎn)品問世。

    另一方面，MEMS陀螺儀也廣泛應(yīng)用于汽車中，美國德爾科、BEI公司采用MEMS技術(shù)，批量生產(chǎn)固態(tài)石英壓電陀螺儀，可用于高檔汽車、導(dǎo)航、飛機及航天等市場上。德國博世、日本松下的汽車用角速率傳感器的單只售價在25美元，但要獲得大量應(yīng)用，還要解決測量電路和封裝技術(shù)的穩(wěn)定性和可靠性，產(chǎn)品的價格等諸多問題。

    全球汽車電子化及汽車計算機智能控制系統(tǒng)的興起，推動了汽車MEMS傳感器的發(fā)展。在汽車上所有系統(tǒng)中，幾乎都能找到MEMS的用武之地，MEMS傳感器的可大批量生產(chǎn)、高可靠特性及廉價特點，使它特別適宜在汽車電控系統(tǒng)中應(yīng)用。

    國內(nèi)必須加快國產(chǎn)化步伐

    MEMS傳感器具有諸多優(yōu)勢，國外的技術(shù)發(fā)展和實際應(yīng)用已初具規(guī)模，國內(nèi)在這一領(lǐng)域仍處于基礎(chǔ)研究中，有一定的技術(shù)突破，但要在汽車電子上大規(guī)模應(yīng)用，國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)的MEMS傳感器，還亟須解決一些問題。如實現(xiàn)產(chǎn)品的集成化設(shè)計、穩(wěn)定性考核及標(biāo)準(zhǔn)封裝，并制定執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，建立規(guī)范化市場等等。

    MEMS這一微加工技術(shù)的引入使傳感器在設(shè)計規(guī)則方面發(fā)生了變化。這其中包括微機械應(yīng)力的獲取、微小電容檢測的規(guī)則等問題。這些在宏觀機械領(lǐng)域沒有受到重視的問題，在研發(fā)MEMS傳感器技術(shù)中需要逐步加以解決。

    MEMS技術(shù)所具有的復(fù)雜性及技術(shù)混合性與現(xiàn)有的CMOS電路制造標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)不同，如果簡單依靠目前現(xiàn)有的MEMS技術(shù)，往往使傳感器性能達(dá)不到應(yīng)用的要求。在研究MEMS汽車傳感器的性能提高方面，要充分發(fā)揮MEMS技術(shù)組合中的靈活性及實用性，還要通過使用新材料，改進封裝測試等生產(chǎn)工藝來提高器件的性能。

    在國內(nèi)，MEMS傳感器的基礎(chǔ)性科研開發(fā)取得了顯著的成果，但尚未形成大批量生產(chǎn)能力，未形成獨立的產(chǎn)業(yè)，技術(shù)成熟度還存在不足，產(chǎn)品種類相對較少，生產(chǎn)廠家分散，與國際上的產(chǎn)業(yè)化存在較大差距。

    另外，國內(nèi)汽車傳感器領(lǐng)域?qū)�國際標(biāo)準(zhǔn)體系的要求了解不夠，因此，整車廠、新興的汽車電子制造商及相關(guān)汽車研發(fā)院根據(jù)整車電子產(chǎn)品配置需求開展項目合作的商業(yè)模式?jīng)]有完全建立起來。由于缺乏整車的需求牽引，汽車電子制造商不得不自行研發(fā)產(chǎn)品的功能性樣機，然后送到整車廠接受測試，通過測試之后才尋求配套廠家。這一研究與實踐的過程復(fù)雜繁瑣，而且存在不同車型、不同汽車制造廠的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題，因此，做出的產(chǎn)品在穩(wěn)定性和安全性上難以達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)的要求。

    目前，我國汽車傳感器市場隨著汽車產(chǎn)業(yè)大力發(fā)展而受到關(guān)注，國內(nèi)汽車電子及汽車傳感器市場雖然發(fā)展迅速，但汽車電子市場大多被實力較強的跨國公司占有，加快汽車傳感器國產(chǎn)化是汽車電子行業(yè)的首要任務(wù)。應(yīng)從市場需求出發(fā)，結(jié)合多種力量，促進汽車MEMS傳感器的產(chǎn)業(yè)化。為此，各級行業(yè)協(xié)會將做好協(xié)調(diào)溝通，力促此項工作的順利開展。

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