微電子機械系統(tǒng)（MEMS）可喻為現(xiàn)代移動設(shè)備的眼睛與耳朵——也是其所有的其它感官。德國博世（BOSCH）公司正在使用這些微型高新助手引導(dǎo)車輛以及現(xiàn)代電子裝置如何感知周圍世界。原本為汽車電子設(shè)備開發(fā)的元件現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于智能手機、筆記本、平板電腦、游戲控制臺以及運動手表。若沒有這些高度靈敏的測量儀器，許多車輛以及電子裝置的最新功能——包括ESP?電子穩(wěn)定程序以及利用手勢替代按鍵操作智能手機——都將難以想象。
博世提供的傳感器廣泛應(yīng)用于消費類電子產(chǎn)品以及汽車產(chǎn)業(yè)。這些傳感器可測量壓強、加速度、轉(zhuǎn)動、流量以及地球磁場。博世自MEMS問世以來，一直處于相關(guān)科技前沿，目前在極富活力的MEMS傳感器市場銷量遙遙領(lǐng)先于其他供應(yīng)商。自1995年投產(chǎn)起，公司已生產(chǎn)了30多億個MEMS傳感器，歷年來產(chǎn)量屢創(chuàng)新高。博世用13年制造了10億個MEMS傳感器，在隨后三年達到20億個，然后僅用了18個月突破30億大關(guān)。在2012年，通過位于羅伊特林根最先進的晶片廠實現(xiàn)6億的產(chǎn)量——即日產(chǎn)240萬個。
博世汽車電子事業(yè)部總裁KlausMeder說：“如果沒有MEMS傳感器，汽車或消費類電子產(chǎn)品都將難以想象。未來通過物聯(lián)網(wǎng)以及服務(wù)網(wǎng)，它們可以作為系統(tǒng)和物體連接的耳目。”
汽車及智能手機的微型高新助手
MEMS傳感器是博世制造的最小產(chǎn)品。它們首次應(yīng)用于汽車電子設(shè)備，且自1995年起，博世一直致力于生產(chǎn)適用于汽車的精密傳感器。例如，記錄車輛圍繞縱軸的旋轉(zhuǎn)運動的偏航速率傳感器是ESP?的心臟，當(dāng)今現(xiàn)代車輛設(shè)備都搭載了50個MEMS傳感器。對于汽車而言，MEMS的可靠性與穩(wěn)定性尤為重要，這直接影響著道路使用者的安全，其次是尺寸及能耗。但是對智能手機或游戲機而言，情況截然不同，這就是為什么博世在近年來將傳感器尺寸縮減到原來的五十分之一。最新一代傳感器在外殼中整合了眾多功能，只有幾平方毫米，能耗降低100倍。博世是目前市場唯一一家能為不同應(yīng)用程序生產(chǎn)不同類型傳感器的供應(yīng)商。博世已經(jīng)擁有或申請了上千項專利，保障了其創(chuàng)新實力。
博世傳感技術(shù)
為快速靈活滿足消費類電子產(chǎn)品市場的巨大需求，2005年，博世在羅伊特林根成立博世傳感技術(shù)股份有限。該公司最近推出世界上首個九軸傳感器。BMX055能同時在三種空間方向測量加速度、偏航速率以及地球磁場，因此能廣泛適用于各種潛在用途。傳感器可準(zhǔn)確定位手機等設(shè)備的空間和地理位置——或相對于地球磁場的方向——還可以裝配到微小設(shè)備中。
MEMS傳感器——技術(shù)背景
工程師在傳感器內(nèi)創(chuàng)造了極為精細的硅結(jié)構(gòu)，它會隨著外殼移動產(chǎn)生幾分之一微米的位移。這可以改變傳感器的電氣性質(zhì)，這些電氣性質(zhì)可以測量并轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)流，以告訴手機現(xiàn)在所處位置。博世工程師正在研究尺寸微小的傳感器：人類頭發(fā)直徑約為1毫米的百分之七（70微米），一些傳感器的元件僅有4微米——比一根頭發(fā)還要細17倍。
因為微機械傳感器只能產(chǎn)生弱電子信號，專家將附加電子設(shè)備整合到傳感器外的元件外殼或者直接加入到同一芯片中。這樣傳感器可以接受弱信號、加工信號以及放大信號，然后將之轉(zhuǎn)化為數(shù)字數(shù)據(jù)。通過這種方式，MEMS傳感器能將測量結(jié)果直接傳遞給控制設(shè)備。在不久的將來，這些精密傳感器就可以擔(dān)負更多任務(wù)。例如，縫入衣物中測量您的心率，用作移動氣象臺，測量空氣中CO2濃度，或當(dāng)手機放置于口袋中時可以采集我們的典型動作，以此關(guān)閉顯示屏。
