可靠和冗余是汽车感测创新的主要驱动因素

Ralf Bornefeld先生介绍说，汽车的任务关键型应用使用了传感器来确保驾乘人员的安全。典型的电子助力转向（EPS）系统需要使用两颗传感器芯片来可靠、准确地感测转向力矩。它们分别是霍尔效应扭矩传感器和GMR/AMR（巨磁阻 / 各向异性磁阻）角度检测传感器。ISO 26262标准对安全关键型应用提出了更高要求，因此，新一代EPS系统尤为关注传感器冗余。“常规并排式传感器方法可以检测出不同磁场，这意味着磁场强度必须大于单传感器所能检测的磁场。其结果是更大的封装，需要更强大更昂贵的磁体，以及两颗感测元件之间的距离造成的磁场偏差。使用更强大更昂贵的磁体也会加大精确磁场微调方面的设计难度。”Ralf Bornefeld先生表示。

英飞凌全新双裸片传感器封装解决方案集成了两颗线性霍尔传感器或两颗角度传感器，能够更好地支持功能性安全需求。“这两颗传感器都具备单独的电源和独立的信号输出，借助电隔离技术实现了二者的电气独立。这两颗传感器均独立工作，从而提高了系统可靠性。这些更小巧、更低价的磁体，无需进行磁场微调，降低了系统成本。”Ralf Bornefeld先生解释道。不仅能在EPS系统中实现这些优点，节气门控制、制动踏板位置，以及诸如EPS电机、变速箱和离合器执行机构等领域的无刷直流电机控制等，也同样可以实现这些优点。

此外，Ralf Bornefeld先生坚信传感器解决方案对于未来汽车排放达标也是不可或缺。因为它可借助电子助力转向、胎压监测、启/停技术和先进的变速箱使传统内燃机实现更高的效率。与此同时，它还可以在主逆变器、辅助逆变器、车载充电器和电池管理等应用中实现转动系统的电气化。“至于智能化，我们的愿景是从高级驾驶辅助系统（ＡＤＡＳ）逐步过渡到高度自动驾驶（ＨＡＤ），最后再到完全自动驾驶（ＡＰＤ）。要实现所有这些未来的终极目标均离不开传感器ＩＣ的半导体技术进步与创新”，Ralf Bornefeld先生如此展望道。 

高能效是减轻全球工业化造成的环境影响的关键

除了汽车电子领域，英飞凌科技将工业控制视为其传感器业务未来的另一个发展重点。Ralf Bornefeld先生指出，工业控制及其它相关应用领域有一大共性就是都有无刷电机的存在，当然这就为传感器提供了用武之地。譬如，霍尔开关和磁性角度传感器是用于在无刷直流电机驱动器中实现电流换向的理想解决方案。许多应用都要求常规阻塞换向，霍尔开关正是适用于此的完美之选。通过直接测量转子角度，可以进一步提高能效。这样做可以节约用电，消除振动，进而降低噪声，确保平稳集成。“在这一领域，我们主要注重开发推广电流测量（电流传感器）、低分辨率转子位置感测（霍尔开关）以及高分辨率转子位置感测（角度传感器）。目的无非是提升传动效率和安全性。” Ralf Bornefeld先生介绍说。

为此，英飞凌将在今年第三季度推出全新的TO92（分直引脚与弯引脚两个版本）封装低成本霍尔开关。主要针对工业风扇、工业电机和电动自行车等应用的这种霍尔开关，具有非常低的电流消耗（典型值仅为1.6mA）、高鲁棒性（EMC/4kV　ESD保护/短路防护）、高设计灵活性（电压范围3V-26V　VDD）等优点。因此能帮助客户降低BOM成本，并能适用于不同的稳压器或者不用稳压器。

至于目前非常热门的物联网应用中的创新型联网传感器系统，则是现代智能楼宇管理系统中用于检测空气质量的关键组件。“我们的研发重点之一，是基于半导体和各种3D集成的新型低功率联网传感器系统，以用于检测诸如二氧化碳、一氧化碳或湿度等环境参数。第一批目标应用，将是那些要求高度可靠的环境状况信息，以便减少测量次数，从而帮助降低能耗的应用。”Ralf Bornefeld先生透露道。

传感器的技术进步与创新需要时间经验的积累

Ralf Bornefeld先生进一步介绍说，传感器可将诸如大气压力、汽车胎压或各种磁场等物理读数，转换为电子信号，以供进一步处理。要做到这一点，传感器必须直接接触外部世界，通常是作为不属于受保护电路板的独立附属物。相比于常规半导体器件，它们在更为恶劣的条件下，长时间暴露于更为严重的机械、环境、化学和电子等作用力。“要能够承受这样的环境，需要特殊的封装技术、专门的硅工艺和牢靠的感测元件，因而，传感器IC是制造难度非常高的复杂器件。”Ralf Bornefeld先生这样总结到。

作为可提供众多产品的供应商，英飞凌在传感器设计和生产方面积累了40年的丰富经验，并且拥有市场上最为广博的磁性传感器产品组合。“过去10年来，英飞凌的集成式磁性和压力传感器销量高达逾25亿颗，” Ralf Bornefeld先生自豪地表示。英飞凌是排名第一的轮速传感器供应商，同时也是面向侧边安全气囊和胎压监测系统的压力传感器的头号供应商。平均而言，如今每辆汽车要使用20颗磁性和低压传感器。其中4颗是由英飞凌提供的。在EPS市场上，英飞凌也占有约三分之一的市场份额，高居榜首。作为一家强大的汽车电子合作伙伴，如今英飞凌每天向汽车电子市场供应超过100万颗传感器。