MEMS传感器在汽车上的创新应用和市场解析

近两年来，车联网、自动驾驶、无人驾驶，汽车智能化等成为了汽车行业的热点话题，未来汽车一定是朝着安全性，可靠性及舒适性的方向发展。而这一切背后的发展都离不开传感器的作用，MEMS技术传感器正逐渐演变成为汽车传感器的主要部件。MEMS传感器行业是一个新兴的行业，在中国商业化的时间不到10年，而在全球也只有20余年的产业化历程。随着自动驾驶以及无所不在的自动化，必将带来MEMS下一波浪潮。

在6月29日下午，在SEMICON China 2020同期论坛 “MSIG专题：车用MEMS传感器论坛”中，来自世界各地汽车领域的供应商在线上深入探讨了车用MEMS传感器的新技术的发展和趋势以及未来将如何赋能汽车创新。

SEMI|MSIG执行理事Tim Brosnihan做了开场致辞，他首先讲到MEMS and Sensors Industry Group (MSIG)，是SEMI的战略合作伙伴。受疫情影响，全球汽车的零部件销量虽然影响较大，但新冠疫情也促进了创新方面的投资，比如医疗、快速检测、红外、超声检测等传感器都有较大的发展。Tim Brosnihan还介绍了本次参会演讲的嘉宾，他们分别是ST模拟、MEMS和传感器组总裁Benedetto VIGNA，ADI亚太区微机电产品线总监赵延辉，IMEC ULP无线系统项目负责人Christian Bachmann，Soitec中国区战略发展负责人张万鹏。

ST模拟、MEMS和传感器组总裁Benedetto VIGNA分享了《汽车应用中的MEMS和传感器》的主题演讲，他主要介绍了3大方面的内容，包括汽车市场的总体趋势，车载传感器的机遇以及传感器主要有哪3个主要的浪潮。随着电动汽车比重的上升，5G和车联网、驾驶辅助下，汽车的自动化水平会越来越高，车载传感器的数量要比传统汽车所需要的增加很多，而且金额也从几百美金到几千美金不等。Benedetto VIGNA分析了传感器发展的三大浪潮：一是跟安全相关的法律法规的推动；二是传感器开始用在非安全领域，包括车联网、车载导航等；三是传感器被额外用在了自动驾驶。ST有多种车载MEMS传感器可涵盖第二和第三波浪潮。

ADI亚太区微机电产品线总监赵延辉带来了主题为《自动驾驶中不可或缺的MEMS技术》的演讲，他首先介绍了ADI MEMS的发展历史，紧接着他针对自动驾驶中MEMS技术做了一定的阐述。他表示，在自动驾驶中MEMS技术是不可或缺的，用于导航平台稳定的高性能MEMS IMU可以说是自动驾驶的最后一环，IMU具有独特的提供连续性的操作，最佳的短期准确性和更新率。而ADI针对消费、工业和自动驾驶等全领域都有不同的高性能IMU产品，在自动驾驶领域，ADI的IMU卓越的抗振性能大幅降低了整体误差。赵延辉还讲解了MEMS加速度计对自动驾驶的作用。

IMEC ULP无线系统项目负责人Christian Bachmann就《提升汽车品味，舒适和安全的新型传感器》主题发表了演讲，指出目前提升汽车品味的挑战主要包括在实际环境中的高精度应用和位置欺骗，IMEC通过算法可以很好地应对这些挑战。他介绍了IMEC在高精度和安全的无线测距(蓝牙/UWB)和高分辨率140GHz CMOS雷达方面的无线创新。公司的下一代超宽带收发电路具有I0倍更少的功耗和机器学习纠错功能，在具有挑战性的环境中测距精度小于10cm。另外，IMEC的140GHz雷达可具有1.5cm的超细范围分辨率，完全集成的CMOS收发前端使芯片智能和芯片天线允许超紧凑的形式因素。所有这些新技术将赋予下一代使用案例，如智能安全访问、机舱监控、无触摸交易和微定位。

Soitec中国区战略发展负责人张万鹏在《优化衬底如何赋能汽车创新？》主题演讲中提到，汽车创新的关键已不是机械而在于电子系统的创新，网联化使一切汽车服务成为可能，而自动驾驶程度的提高需要更多半导体内容，同时各类混合动力系统对电子器件的需求也大大不同。因此汽车创新面临诸多挑战，包括如何提升汽车能效、如何保证汽车内外部稳定的通信、更有效的传感器和照相系统，如何较少器件的尺寸进而减轻整车的重量、降低电子系统的成本、提高系统的计算能力等等。

针对这些挑战Soitec完整的优化衬底系列可广泛服务于汽车创新。张万鹏详细介绍了公司的Smart Cut技术和RF-SOI技术在网联化中的应用，公司的FD-SOI技术在汽车应用中较为广泛，另外power-SOI也已在汽车应用中获得客户成功。Soitec的优化衬底正在不断赋能未来汽车创新。

最后SEMI|MSIG执行理事Tim Brosnihan讲到，2020年9月2日，在韩国首尔COEX会展中心将举行MEMS市场趋势的分析和技术交流，同时在2020年10月12-14日，在加州圣地亚哥进行为期两天的MEMS技术交流会。

MEMS技术正在发展成为一个巨大的产业，就像近20年来微电子产业和计算机产业给人类带来的巨大变化一样，MEMS也在孕育一场深刻的技术变革并对汽车领域产生新一轮的影响。而MSIG正通过信息和资源共享来实现协作和创新，从而使MEMS和传感器生态系统联接起来，以帮助MSIG的会员公司进一步成长和繁荣。