Тенденція до електрифікації та автономного водіння підвищує попит на датчики на основі напівпровідників Bosch. У кожний транспортний засіб вбудовується близько дев'яти датчиків на основі напівпровідників від Bosch. Компанія Bosch презентує інновації в галузі виробництва напівпровідників на виставці Electronica 2018.

Вже віддавна у кожному автомобілі використовуються напівпровідники – матеріали, які зайняли ключову позицію в сучасному світі технологій і є основними компонентами електричних систем. Вони регулюють трансмісію і допомагають в управлінні транспортними засобами, повідомляють навігаційній системі інформацію про напрямок руху авто, а також сигналізують про необхідність розкриття подушок безпеки. Bosch є одним з чільних світових виробників напівпровідників і створює їх уже понад 45 років.

«Будова напівпровідників відома нам дуже давно, але ще належить розкрити весь їхній потенціал. Ці компоненти є ключовими для сучасної мобільності і сьогодні собі неможливо уявити автомобілі без них», – каже Дженс Фабровскі, член виконавчого правління Bosch Automotive Electronics. У 2016 році в кожному новому зареєстрованому автомобілі було вбудовано близько дев'яти датчиків на основі напівпровідників.

«У цьому питанні у нас є виняткова перевага: Bosch – єдина компанія, яка однаково якісно працює як в автомобілебудуванні, так і в розробці напівпровідників», – продовжує Фабровскі. Уже зараз, у 2018 році, у кожному новому автомобілі використовуються напівпровідники загальною вартістю в 370 доларів США. З огляду на тенденцію до електрифікації і автоматизації, очікується швидке зростання попиту на такі чіпи в транспортних засобах.

Напівпровідники для автомобільної промисловості

Світовий ринок напівпровідників оцінюється мільярдами. Маркетингова компанія Gartner прогнозує, що у 2018 році продажі напівпровідників по всьому світу виростуть до 451 мільярда доларів США. А вже до 2019 року ринок буде збільшуватися зі щорічним темпом зростання на понад 5% (джерело: PwC). «Ринок напівпровідників Bosch зростає ще швидше», – каже Фабровскі.

Компанія Bosch стала працювати над «розумними» автомобілями з 1970-х років і почала оснащувати авто інтегральними схемами спеціального призначення (ASIC). В автомобілі напівпровідники піддаються впливу сильних вібрацій і екстремально високих температур, які  опускаються значно нижче нуля і піднімаються вище 100 градусів за Цельсієм. Розробка напівпровідників, здатних витримувати такі навантаження упродовж усього терміну служби транспортного засобу, є напруженим і складним процесом.

Тут Bosch має перевагу роботи відразу у двох напрямках. В той час, як інші компанії користуються тільки інформацією, отриманою від тестів напівпровідників, Bosch може використовувати інформацію про фізичні принципи їх роботи та інтегрувати їх в системи транспортних засобів. «Такий комплексний підхід допомагає нам не тільки розробляти нові автомобільні функції, а й удосконалювати роботу напівпровідників», – каже Фабровскі. Компанія Bosch має понад 1500 патентів і патентних заявок на проектування і виробництво своїх напівпровідників.

Електромобілі та системи допомоги водію підвищують попит на напівпровідники

На даний момент головними розробками Bosch в галузі датчиків на основі напівпровідників є Мікроелектромеханічні системи (MEMS), інтегральні схеми спеціального призначення (ASIC) для ЕБУ (електронних блоків управління) транспортних засобів та силові напівпровідникові прилади. Без останніх неможливим було б існування гібридних транспортних засобів або електромобілів, оскільки вони регулюють роботу електродвигуна і забезпечують найбільш ефективне використання батареї.

«Силова електроніка для гібридних транспортних засобів та електромобілів є рушійною силою зростання компанії Bosch», – заявляє Фабровскі. Крім електрифікації, ріст попиту на системи допомоги водіям також доводить, що сучасні авто потребують схем з великим набором функцій. Схеми з вбудованим «інтелектом», більше відомі як ASIC, адаптовані для роботи з конкретними додатками, наприклад, сигналізують про необхідність розкриття подушки безпеки і забезпечують надійну роботу функції попередження про зіткнення. Ці схеми контролюють керування автомобілем і забезпечують безпеку. За словами Фабровскі, прогрес в галузі мікроелектроніки – це те, що в першу чергу сприяло розвитку систем допомоги водієві і автономному водінню.

Мікроелектромеханічні системи Bosch (MEMS) виконують функції «сенсорних органів» сучасних автомобілів. Від них до ЕБУ транспортного засобу надходять дані щодо його стану, наприклад, про гальмування, прискорення, або якщо він буксує по поверхні дороги. Електронна програма стабілізації ESP використовує ці дані і забезпечує безпечний рух автомобілів, вантажівок і навіть мотоциклів по їх смузі.

Сенсори MEMS підраховують, скільки калорій користувач спалює в процесі бігу

Напівпровідники Bosch також виконують функції, що далеко виходять за межі автомобільної тематики. Ці датчики можна знайти в половині смартфонів світу, адже ними користуються і люди, які активно займаються спортом. Також вони необхідні для роботи безпілотних літальних апаратів, ігрових приставок та навіть системи «розумного будинку». Понад 20 років тому компанія сама розробила технологію мікрообробки, відому у всьому світі як «Bosch-процес». Вона використовується для виготовлення цих напівпровідників і сьогодні Bosch є чільним світовим виробником у цій галузі.

Bosch інвестує мільярд євро в будівництво нового заводу напівпровідникових пластин

Bosch продовжує активний розвиток технологій у галузі напівпровідників, та інвестує найбільшу суму з моменту заснування компанії, близько одного мільярда євро, у нову фабрику напівпровідникових пластин в Дрездені (Німеччина). З 2021 року там планується почати виробництво пластин товщиною 300 мм. У порівнянні зі звичайними 150 і 200-міліметровими пластинами, 300-міліметрова мікросхема забезпечує більшу економію за рахунок ефекту масштабу. На підприємстві буде задіяно до 700 працівників для планування і управління виробництвом. Після Ройтлінгена, завод в Дрездені стане другою фабрикою напівпровідникових пластин Bosch у Німеччині. Завдяки цьому компанія має намір збільшити виробничу потужність і ще більше підвищити конкурентоспроможність на світовому ринку.