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英飞凌采用获诺贝尔奖技术生产传感器

发明科技控中国仪表网2008年01月15日 09:02人气:612

巨磁阻效应发现者荣膺本年度诺贝尔物理学奖。英飞凌现已开始利用这种效应测量汽车转向角度,成为全球首家开始批量生产集成巨磁阻传感器(iGMR)的半导体供应商。英飞凌的传感器可异常精确地测量0° 到360°的转向角度,包含两个GMR全桥、一个温度传感器、两个模数转换器、数个稳压器、滤波器以及在运行过程中能连续监控这些组件的内部机制。

    英飞凌传感器芯片TLE 5010具备两个数字角度分量——正弦函数和余弦函数。通过SPI接口连接传感器的8位微控制器利用这些分量计算实际的角度信号。传感器与微控器之间采用数字方式传输数据,提高了抗干扰性,此外,集成的温度传感器还可起到补偿的作用,确保在-40 °C至 150 °C的温度范围内获得非常精确的转向角度。


    GMR效应是由几纳米厚的多层金属膜的磁场产生的电阻变化导致的。简单来说,该金属膜由具备固定的稳定磁化方向(参考方向)的参考层和磁化方向由外部磁场决定(如指南针)的传感层构成。传感层和参考层通过仅为几个原子厚的铜层隔开,从而产生GMR效应。施加的磁场和传感器参考层之间的角度决定了金属膜的电阻变化。英飞凌成功地按照所需的精确度将这些层融入半导体标准CMOS制造工艺 。


    英飞凌传感器销售高级主管 Frank Bauche表示:“就高度集成的创新传感器而言,英飞凌取得了杰出的技术成果。我们通过将GMR效应用于汽车应用,大大提高了转向精度。目前,我们正在开发更智能的传感器,帮助改善汽车的安全性,提高燃油效率和减少废气排放。”


英飞凌在汽车安全传感器领域处于领先地位 


    据估计,英飞凌已成为全球汽车安全应用传感器芯片的领先供应商。该公司是轮胎气压监控系统(TPMS)所需的压力传感器的第一大供应商,市场份额超过50%;在ABS系统内用于测量车轮转速的霍尔效应传感器方面,公司也拥有50%左右的市场份额;在侧气囊系统所需的全集成式压力传感器方面,公司拥有80%以上的市场份额。


    统计结果显示,目前全球生产的每辆新车大约采用24个英飞凌芯片,同时每辆新汽车还平均安装5个英飞凌传感器——例如在ABS系统和侧气囊系统里。此外,四分之一的新车配备英飞凌气囊传感器。


    目前,英飞凌是进军所有三大传感器细分市场(压力、磁力和加速传感)的几家半导体供应商之一,能够提供汽车安全装置、传动系统、车身和便携式电子装置所需的传感器芯片。


GMR效应发现者荣膺2007年诺贝尔物理学奖
 
    2007年诺贝尔物理学奖分别授予来自德国于利希亥姆霍兹研究中心的彼得·格林贝格尔(Peter Gruenberg)和来自法国巴黎第十一大学的阿尔贝·费尔(Albert Fert)教授。这两位获奖者在上世纪80年代独立进行巨磁阻(GMR)研究,因相继发现巨磁阻效应而双双荣获本年度诺贝尔物理学奖。外部磁场通过巨磁阻效应可使磁性材料薄层的电阻发生巨大变化。GMR效应的发现为结构紧凑的计算机硬盘的全新读取磁头的开发铺平了道路,可将个人计算机、便携式音乐播放器(MP3 播放器)和摄像机的硬盘存储容量提高至数吉字节。

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