Стабильный рост объемов производства с 1995 года:
- Для выпуска первого миллиарда MEMS-датчиков потребовалось 13 лет, для достижения отметки в два миллиарда – всего три года
- Bosch является лидером мирового рынка MEMS-датчиков
- Основные потребители – производители автомобилей и бытовой электроники
Bosch установил новый рекорд по объемам выпуска продукции. За 16 лет компания произвела два миллиарда MEMS-датчиков. Для выпуска их первого миллиарда понадобилось 13 лет, а отметку в два миллиарда Bosch перешагнул всего три года спустя. При этом объемы производства продолжают расти. Совсем недавно они достигли почти полумиллиарда единиц в год, что соответствует более чем 1,3 млн штук за один рабочий день.
Сегодня Bosch – лидер мирового рынка MEMS-датчиков, крупнейшими потребителями которых являются производители автомобилей и бытовой электроники. За выпуск продукции этого типа отвечают подразделение Bosch Automotive Electronics и дочерние предприятия Sensortec и Akustica.
Фундаментальные исследования 1980-х привели к появлению «Процесса Bosch»
Компания Bosch один из наиболее опытных разработчиков и производителей микромеханических компонентов. Именно исследования Bosch в середине 1980-х годов привели к разработке фундаментальной технологии, впервые сделавшей рентабельным массовый выпуск датчиков современного типа. Эта новая технология, известная под названием «процесс Bosch», сегодня является одним из важнейших процессов производства микросистем.
Экономический успех последовал сразу же после запуска продукции в серийное производство в 1995 году. Исследовательская деятельность компании также была отмечена рядом высоких наград: European Patent Office’s European Inventor Award-2007, German Future Prize-2008, Federal President’s Award for Technology and Innovation.
MEMS-датчики Bosch обеспечивают надежное и точное измерение таких переменных величин, как давление, ускорение, рысканье или скорость потока с учетом направления магнитного поля Земли. Для измерений используются микроскопические пружины, грузики или мембраны. Размер структур, впечатанных в кремниевую подложку, не превышает тысячной доли миллиметра. Как только микроэлектромеханические датчики стали способны генерировать слабый электрический сигнал, электронику стали устанавливать в отдельный корпус рядом с датчиком или непосредственно на тот же самый чип. Это позволило принимать слабый сигнал, усиливать его или преобразовывать в цифровые данные. Таким образом, MEMS-датчики способны подавать сигналы непосредственно на блок управления.
MEMS-датчики в автомобильных технологиях
Первым рынком, на котором оказались востребованными MEMS-датчики, стал рынок автомобильной электроники. Размер играл для него второстепенную роль. Гораздо важнее были надежность и прочность. Сегодня Bosch Automotive Electronics производит несколько сотен видов микроэлектромеханических датчиков специально для транспортных средств. Они делают автомобили экологичнее, безопаснее, экономичнее и комфортнее. С каждым годом все больше увеличивается ассортиментный ряд и общий объем производства данной продукции. В современном автомобиле установлено до 100 подобных датчиков, и их число постоянно растет. Они выступают в роли «органов чувств» для систем впрыска в бензиновых и дизельных двигателях, обеспечивают своевременной срабатывание подушек безопасности, служат важным элементом электронной системы стабилизации ESP®.
MEMS-датчики в бытовой мобильной электронике
В бытовой мобильной электронике MEMS-датчики обеспечивают надежное и удобное использование таких устройств, как смартфоны и ноутбуки. Требования этого сегмента рынка кардинально отличаются от требований, предъявляемых автопромом. Датчики должны быть миниатюрными и потреблять минимум энергии. Но, что важнее всего, они должны быть рентабельными при серийном изготовлении миллионов единиц. Сегодня грани самых миниатюрных MEMS-датчиков Bosch Sensortec составляют всего 2 мм в длину и менее 1 мм в высоту, а их энергопотребление в режиме ожидания даже ниже, чем скорость саморазряда батареи.
В навигационных устройствах и мобильных телефонах с функцией навигации MEMS-датчики атмосферного давления определяют изменения высоты над уровнем моря настолько точно, что делают возможной навигацию даже внутри многоэтажного здания. MEMS-датчики ускорения позволяют управлять устройствами с помощью движений рук, менять ориентацию экрана, предотвращают потерю данных на жестких дисках при падении ноутбука и помогают открывать новые виртуальные миры любителям игровых приставок.
Последней разработкой Bosch является трехосный MEMS-датчик магнитного поля. Реагируя на магнитное поле Земли, он определяет положение сторон света. Встроенный трехосный MEMS-датчик ускорения компенсирует ошибки, вызываемые наклонами, что позволяет цифровому компасу оставаться точным в любом положении. Возможности комбинированного использования датчиков выходят далеко за рамки функций обычного компаса и могут применяться даже в дополненной реальности. Например, оборудованный цифровым компасом смартфон позволяет получать информацию о достопримечательностях во время прогулок по городу.
Дочернее предприятие Bosch Akustica специализируется на микрофонных датчиках для использования в бытовой электронике. Размером всего в несколько миллиметров, они характеризуются большой надежностью и устойчивостью к высокочастотным сигналам, исходящим от окружающих схем и индикаторов. Благодаря миниатюрным размерам, производителям бытовых приборов удается помещать по два и более микрофонных датчика в устройство, добиваясь значительного шумоподавления.
Потенциал новых разработок на потребительском рынке высок как никогда. В ближайшие годы ожидается появление очередных впечатляющих разработок на основе микроэлектромеханических компонентов.
