Bosch all'avanguardia nell'ambito della tecnologia dei sensori MEMS, oggi si presenta come
fornitore leader globale - Molte delle
più recenti funzioni nel campo automotive dell'elettronica di consumo non
sarebbero possibili senza i sensori MEMS - La metà degli smartphone utilizzati nel mondo utilizza sensori Bosch
I sistemi
microelettromeccanici (MEMS) rappresentano la vista e l'udito, nonché ogni
altro senso, dei dispositivi mobili moderni. Bosch utilizza questi minuscoli
sensori hi-tech per insegnare alle autovetture e ai dispositivi elettronici
moderni a rilevare l'ambiente circostante. Sviluppati inizialmente per i
sistemi elettronici destinati al settore automotive, oggi questi componenti
sono presenti in dispositivi quali smartphone, computer portatili e tablet,
console per videogiochi e orologi sportivi. Molte delle più recenti funzioni
per auto e dispositivi elettronici, inclusi il sistema elettronico di stabilità
ESP e l'uso del "touch" anziché dei tasti per controllare lo
smartphone, sarebbero impensabili senza questa tecnologia ultrasensibile.
Bosch fornisce
sensori per un'ampia gamma di applicazioni nei settori elettronica di consumo e
automotive. Questi componenti misurano la pressione, l'accelerazione,
il moto rotatorio, la portata in massa e il campo magnetico terrestre. Bosch è sempre
stata all'avanguardia per quanto riguarda la tecnologia MEMS ed è
oggi il fornitore leader a livello globale in questo campo. Dall'avvio
della produzione nel 1995, l'azienda ha fabbricato più di tre miliardi di
sensori MEMS, registrando volumi di produzione sempre più elevati anno dopo
anno. Bosch ha impiegato 13 anni per produrre il primo miliardo di sensori,
altri tre anni per raggiungere i due miliardi e solo altri 18 mesi per varcare
la soglia dei tre miliardi. Nel 2012, presso il modernissimo stabilimento di
produzione di wafer con sede a Reutlingen sono stati fabbricati circa 600
milioni di sensori, ovvero 2,4 milioni per ogni giorno lavorativo.
"Il settore automotive e quello dell'elettronica di
consumo non possono più fare a meno dei sensori MEMS. In futuro questi elementi
rappresenteranno la vista e l'udito dei sistemi e degli oggetti connessi
all'internet delle cose e dei servizi", ha dichiarato Klaus Meder, Presidente della divisione Elettronica per Autoveicoli di
Bosch.
Minuscoli sensori hi-tech
per veicoli e smartphone
I sensori MEMS sono i componenti più piccoli prodotti da
Bosch. Questi sensori di precisione, sviluppati inizialmente per i sistemi
elettronici del settore automotive, vengono utilizzati nei veicoli fin dal
1995. Ad esempio, un sensore d'imbardata che registra il moto rotatorio
del veicolo attorno all'asse verticale costituisce il fulcro del sistema ESP;
inoltre, oggi ogni veicolo moderno è dotato di oltre 50 sensori. In ambito
automotive, le caratteristiche fondamentali dei MEMS sono l'affidabilità e la
robustezza. Le dimensioni e il consumo di energia sono fattori molto meno
importanti. Ma la situazione è nettamente diversa quando si tratta di
smartphone o di console per videogiochi; per tale motivo, nel corso degli anni,
Bosch ha ridotto le dimensioni dei sensori a un cinquantesimo delle dimensioni
originali. L'ultima generazione di questi sensori raggruppa numerose funzioni
in un alloggiamento di pochi millimetri quadrati. Inoltre, il consumo di
energia dei sensori è stato ridotto del 100%. Di tutti i fornitori presenti sul
mercato, solo Bosch produce tipi di sensori diversi destinati a una così ampia
gamma di applicazioni. L'azienda ha depositato complessivamente oltre 1.000
brevetti, a dimostrazione della sua forza innovativa.
Bosch Sensortec
Per rispondere in modo veloce e flessibile alle esigenze del
mercato estremamente dinamico dell'elettronica di consumo, nel 2005 è stata
fondata Bosch Sensortec GmbH con sede a Reutlingen. Recentemente questa
consociata di Bosch ha introdotto sul mercato il primo sensore a 9 assi del
mondo. Il BMX055 è in grado di misurare l'accelerazione, la velocità
d'imbardata e il campo magnetico terrestre in tutte e tre le direzioni spaziali
contemporaneamente ed è pertanto adatto per un'ampia gamma di potenziali
applicazioni. Il sensore consente di individuare con precisione la
localizzazione e la posizione spaziali di un dispositivo mobile, nonché il suo
orientamento rispetto al campo magnetico terrestre, e può essere integrato
anche nei dispositivi più piccoli.
Sensori MEMS –
Aspetti tecnici
Gli ingegneri realizzano strutture di silicio
incredibilmente sottili all'interno dei sensori, che si spostano di una
frazione di micrometro quando l'alloggiamento viene mosso. Ciò ne altera le
proprietà elettriche e tale cambiamento può essere misurato e convertito in un
flusso di dati che indica, per esempio, a un telefono cellulare in che
posizione si trova attualmente. Gli ingegneri di Bosch lavorano con dimensioni
straordinariamente ridotte: un capello umano ha un diametro pari a 1/70.000 di
millimetro (70 micrometri), mentre alcuni componenti dei sensori misurano solo
4 micrometri, ossia sono 17 volte più piccoli di un singolo capello.
Dal momento che i sensori micromeccanici producono segnali
elettrici deboli, gli esperti hanno integrato ulteriori sistemi elettronici
nell'alloggiamento del componente accanto al sensore o, talvolta, persino
direttamente nello stesso chip. Questi rilevano il segnale debole, lo
elaborano, lo amplificano e infine lo convertono in dati digitali. In tal modo
i sensori MEMS possono fornire le misure direttamente alle centraline. Presto
questi sensori di precisione saranno in grado di fare molto di più. Per
esempio, potranno essere integrati negli indumenti per misurare la fre-quenza
cardiaca, fungere da stazioni meteorologiche mobili, misurare la concentrazione
di CO2 nell'aria e rilevare i movimenti consueti che si fanno quando si ripone
il telefono cellulare in tasca in modo da spegnere il display.
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