Trzy miliardy czujników MEMS firmy Bosch

Czujniki mikroelektromechaniczne (MEMS) zastępują zmysły w nowoczesnych urządzeniach mobilnych. Zaawansowanym technologicznie mikro urządzeniom produkowanym przez firmę Bosch sprawia, samochody i urządzenia elektroniczne mogą rejestrować i analizować otaczający je świat. Znane z zastosowań w elektronice samochodowej mikroczujniki są obecnie stosowane także w smartfonach, laptopach, tabletach, konsolach do gier oraz zegarkach sportowych. Wiele nowych funkcji w pojazdach i urządzeniach elektronicznych można zrealizować wyłącznie dzięki tym niezwykle czułym przyrządom pomiarowym – przykładem może być elektroniczny układ stabilizacji toru jazdy ESP® lub sterowanie smartfonami przy pomocy gestów, a nie klawiatury. Bosch ma w swojej ofercie czujniki do wielu różnych zastosowań w elektronice samochodowej i użytkowej. Czujniki te mogą mierzyć ciśnienie, przyspieszenie, ruch obrotowy, przepływ masy oraz pole magnetyczne ziemi. Bosch od samego początku miał duży wpływ na rozwój technologii MEMS (Micro-Electro-Mechanical-Systems – mikrosystemy elektromechaniczne) i odnotowuje dziś najwyższe obroty na wyjątkowo dynamicznym rynku czujników MEMS.

Bosh jest liderem rankingu światowych dostawców czujników MEMS. Przychody firmy z tego sektora w 2012 roku wyniosły 793 mln USD.

Od czasu rozpoczęcia produkcji w roku 1995 Bosch wyprodukował już ponad trzy miliardy czujników MEMS. Każdego roku wielkość produkcji osiąga kolejne rekordy: wyprodukowanie pierwszego miliarda czujników zajęło wprawdzie 13 lat, ale już drugi miliard zszedł z taśm produkcyjnych po kolejnych trzech latach. Wyprodukowanie trzeciego miliarda zajęło firmie Bosch już tylko półtora roku. W 2012 roku taśmy nowoczesnej fabryki procesorów w Reutlingen opuściło ok. 600 milionów czujników, co oznacza że fabryka produkuje 2,4 miliona sztuk dziennie. - Dziś już trudno wyobrazić sobie elektronikę samochodową i użytkową bez czujników MEMS. W przyszłości, w Internecie rzeczy i usług będą one pełniły funkcję zmysłów w systemach i obiektach – mówi Klaus Meder, prezes działu branżowego Bosch Automotive Electronics. Mikropomocnicy w samochodach i smartfonach Czujniki MEMS są najmniejszymi produktami, jakie wytwarza Bosch. Pierwszym polem działania były czujniki dla branży elektroniki samochodowej. Bosch produkuje czujniki MEMS dla pojazdów od 1995 roku. Przykładowo, głównym elementem elektronicznego układu stabilizacji toru jazdy ESP® jest czujnik momentu obracającego, który rejestruje ruch obrotowy samochodu wokół jego osi pionowej. We współczesnym pojeździe może być zamontowanych nawet 50 czujników MEMS. Do wymagań ważnych z punktu widzenia przemysłu motoryzacyjnego należy zaliczyć przede wszystkim niezawodność i wytrzymałość, gdyż czujniki mają bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo uczestników ruchu drogowego. Wielkość konstrukcji i zużycie energii odgrywają tutaj mniejszą rolę. Jednak są to cechy istotne dla zastosowań czujników w smartfonach lub konsolach do gier. Dlatego z biegiem lat Bosch zredukował wielkość czujników do jednej pięćdziesiątej rozmiaru wyjściowego. Najnowocześniejsze z czujników łączą wiele funkcji w jednej obudowie liczącej zaledwie kilka milimetrów kwadratowych. Zużycie prądu udało się obniżyć nawet o współczynnik 100. Bosch jest jedynym producentem na rynku, który całkowicie samodzielnie wytwarza różne typy czujników do wielu zastosowań. Ogółem Bosch posiada ponad 1 000 patentów i wniosków patentowych w dziedzinie technologii MEMS, potwierdzając tym samym swoją innowacyjność. Czujniki mikroelektromechaniczne (MEMS) zastępują zmysły w nowoczesnych urządzeniach mobilnych, a dzięki ich zastosowaniu samochody i urządzenia elektroniczne mogą rejestrować i analizować otaczający je świat. Mikroczujniki są wykorzystywane w smartfonach, laptopach, tabletach, konsolach do gier i innych, przede wszystkim przenośnych urządzeniach. Bosch Sensortec Aby w sposób szybki i elastyczny reagować na wymagania bardzo dynamicznie rozwijającego się rynku elektroniki użytkowej, Bosch założył w 2005 roku spółkę Bosch Sensortec GmbH z siedzibą w Reutlingen. Niedawno spółka Bosch Sensortec wprowadziła na rynek pierwszy na świecie 9-osiowy czujnik BMX055. Mierzy on przyspieszenie, moment obrotowy oraz pole magnetyczne we wszystkich 3 trzech kierunkach równocześnie. Wynika z tego wiele możliwości zastosowań. Czujnik można wykorzystywać wszędzie tam, gdzie konieczne jest precyzyjne określenie położenia i pozycji urządzenia mobilnego w pomieszczeniu, lub jego orientacji względem pola magnetycznego ziemi. Czujniki MEMS – informacje techniczne Czujniki są zbudowane z bardzo drobnych krzemowych struktur, które przy ruchu obudowy przemieszczają się o ułamki tysięcznych milimetra. Przemieszczenie takie powoduje zmianę właściwości elektrycznych, które można zmierzyć i przekształcić w strumień danych. Dane informują np. telefon komórkowy, w jakim położeniu się znajduje. Wymiary, z jakimi mają do czynienia konstruktorzy Bosch, są mikroskopijne: na przykład, ludzki włos ma średnicę 70 tysięcznych milimetra (70 mikrometrów), natomiast niektóre komponenty mierzą zaledwie 4 mikrometry – czyli są o 17 razy mniejsze od średnicy włosa. Ponieważ czujniki mikromechaniczne generują bardzo słabe sygnały elektryczne, konstruktorzy, oprócz czujnika zintegrowali w obudowie lub częściowo bezpośrednio na tym samym chipie układ elektroniczny, który przetwarza sygnał, wzmacnia go i przekształca w dane cyfrowe. W ten sposób czujniki MEMS mogą dostarczać dane pomiarowe bezpośrednio do sterowników. Wkrótce czujniki będą dysponować jeszcze szerszymi możliwościami: będzie można je integrować w odzieży, tak aby mierzyły puls, będą służyć jako mobilne stacje pogodowe mierzące zawartość CO2 w powietrzu, a także rejestrować typowe ruchy – np. chowanie telefonu do kieszeni – aby wyłączać wyświetlacz. --- Źródło: © Bosch