MEMS傳感器進駐汽車發動機

　　近年來，從半導體集成電路(IC)技術發展而來的MEMS (微電子機械系統)技術日漸成熟。利用這一技術可以制作各種性能敏感的力學量、磁學量、熱學量、化學量和微生物的微型傳感器，這些傳感器的體積和能耗小，可實現許多全新的功能，便于大批量和高精度生產，單件成本低，易構成大規模和多功能陣列，這些特點使得它們非常適合于汽車方面的應用。

MEMS將成為汽車傳感器的主流技術

　　20世紀80年代微型加速度傳感器開始用于汽車安全氣囊，它們是到目前為止大量生產的、并在汽車中得到廣泛應用的微型傳感器。然而微型傳感器的大規模應用勢必將不限于發動機燃燒控制和安全氣囊，在未來5年～7年內包括發動機運行管理、ABS、車輛動力學控制、自適應導航、車輛行駛安全系統在內的應用將為MEMS技術提供廣闊的市場。據報道，到2005年汽車傳感器的市場達到84.5億美元。速度和位置傳感器、氧傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器等需求量將更大。

　　現代汽車發動機的電子控制系統，一直被認為是MEMS技術在汽車中的主要應用領域之一。Delco、飛思卡爾和博世公司生產了數以百萬計的多路壓力傳感器。這些器件測量出的多路進氣壓力可以用來計算空氣/燃料比。除了多路壓力和質量流量參數外，發動機控制器還需要獲取大氣壓力參數，以便根據推算出的海拔高度信息確定合理的空氣/燃油比。MEMS技術將在這些應用中發揮越來越重要的作用。在廢氣循環(EGR)系統中，陶瓷電容式壓力傳感器正為微型硅壓阻式傳感器所取代。發動機油的監測也為MEMS技術提供了一個重要的應用機會。這些系統應用的最大障礙是傳感器價格。這類微型壓力傳感器必須能夠在溫度很高的發動機油中正常工作，其硅制敏感芯片部分必須與工作介質隔離開。壓力傳感器還可以應用于監控易揮發燃油油箱中的蒸汽壓，以確保無燃油蒸氣泄漏。

　　顯而易見，在不久的將來，傳感器在汽車方面的應用將繼續成為MEMS技術的一個重要市場。如今傳統的多路絕對壓力傳感器和氣囊加速度計幾乎已經完全被微型化的傳感器所替代。在輪速測量、冷卻系統壓力、發動機油壓力和剎車壓力測量方面，人們正在考慮或已經開始用基于MEMS技術的傳感器來取代已有的產品。

　　此外，人們還在考慮在許多新開發的系統中采用微型傳感器。價格、可靠性和體積等方面的優勢將使微型傳感器成為汽車中各種參數測量的首選產品。目前這些優勢已為實踐所證實。汽車用微型傳感器已受到科研機構及廠商的高度重視。

MEMS技術適應微型化、集成化趨勢

　　未來的汽車用傳感器技術，總的發展趨勢是微型化、多功能化、集成化和智能化。
多功能化是指利用一種材料或在同一個芯片上制作出能檢測2個或3個以上的不同物理特性參數的傳感器，從而減少汽車車載傳感器的總數量，以達到整車的系統可靠性。集成化是指利用IC制造技術和精細加工技術制作IC傳感器。智能化是指傳感器與大規模集成電路相結合并帶有微處理器、自檢、自校、信號傳輸和放大電路等智能作用。隨著微電子技術的發展和電子控制系統在汽車上的應用迅速增加，汽車傳感器市場需求將保持高速增長，以MEMS技術為基礎制作的傳感器必將成為世界各國汽車用傳感器的主流。

MEMS技術與車用傳感器

　　絕大多數微型傳感器均采用半導體硅材料制作。眾所周知，半導體硅材料容易獲得很高的純度，具有良好的機械性能且重量較輕，本身具有光電效應、壓阻效應和霍爾效應等多種敏感特性，便于制作信號敏感與處理電路集成的傳感器。微型傳感器的主流工藝是硅基微機械加工工藝，它來源于已經成熟的半導體工藝，可以同時加工出大量且幾乎完全相同的機械結構(一致性好)。因此，除了具有體積小、重量輕、能耗低等優點外，微型傳感器的可靠性較高，其供貨價格也可以遠遠低于采用傳統機電技術和普通半導體平面工藝制作的傳感器。所以，MEMS技術勢必將成為汽車傳感器的主流技術。