微電子機械系統(tǒng)(MEMS)可喻為現(xiàn)代移動設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。原本為汽車電子設備開發(fā)的元件現(xiàn)在廣泛應用于智能手機、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。

博世微電子機械系統(tǒng)傳感器

博世提供的傳感器廣泛應用于消費類電子產(chǎn)品以及汽車產(chǎn)業(yè)。這些傳感器可測量壓強、加速度、轉動、流量以及地球磁場。博世自MEMS問世以來，一直處于相關科技前沿，目前在極富活力的MEMS傳感器市場銷量遙遙領先于其他供應商。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。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Klaus Meder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。它們首次應用于汽車電子設備，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運動的偏航速率傳感器是ESP?的心臟，當今現(xiàn)代車輛設備都搭載了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。

博世傳感技術

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。傳感器可準確定位手機等設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備中。

MEMS傳感器技術背景

工程師在傳感器內(nèi)創(chuàng)造了極為精細的硅結構，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，然后將之轉化為數(shù)字數(shù)據(jù)。通過這種方式，MEMS傳感器能將測量結果直接傳遞給控制設備。在不久的將來，這些精密傳感器就可以擔負更多任務。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，或當手機放置于口袋中時可以采集我們的典型動作，以此關閉顯示屏。