應(yīng)用在軍用與航天領(lǐng)域的MEMS壓力傳感器迅猛增長(zhǎng)
據(jù)IHS iSuppli公司的MEMS市場(chǎng)簡(jiǎn)報(bào),在高價(jià)值的軍用與航空領(lǐng)域,MEMS壓力傳感器市場(chǎng)今年將以?xún)晌粩?shù)的速度強(qiáng)勁增長(zhǎng),而且將來(lái)在多個(gè)利潤(rùn)豐厚的應(yīng)用領(lǐng)域有充足的擴(kuò)張空間。
今年軍用與民用航空領(lǐng)域的壓力傳感器營(yíng)業(yè)收入將達(dá)到3570萬(wàn)美元,比去年的2970萬(wàn)美元增長(zhǎng)20%。雖然來(lái)自這兩個(gè)領(lǐng)域的MEMS壓力傳感器營(yíng)業(yè)收入相對(duì)較小,而且不能與汽車(chē)或消費(fèi)領(lǐng)域的MEMS營(yíng)業(yè)收入相提并論,但未來(lái)幾年可以保證穩(wěn)步增長(zhǎng),尤其是因?yàn)轷r有其它器件可以承受其極端的工作環(huán)境。
到2016年,軍用與航空相關(guān)的MEMS營(yíng)業(yè)收入將達(dá)到4550萬(wàn)美元,如圖1所示,五年復(fù)合年度增長(zhǎng)率為9%。
圖1:全球軍用與民用航空領(lǐng)域的高價(jià)值MEMS壓力傳感器營(yíng)業(yè)收入預(yù)測(cè) (以百萬(wàn)美元計(jì))
軍用與航空屬于所謂的高價(jià)值MEMS應(yīng)用領(lǐng)域,這一領(lǐng)域還包括醫(yī)療電子。在這個(gè)領(lǐng)域,傳感器與激勵(lì)器的平均銷(xiāo)售價(jià)格遠(yuǎn)高于其它可比的MEMS領(lǐng)域??傮w來(lái)看,今年高價(jià)值MEMS產(chǎn)業(yè)的營(yíng)業(yè)收入將達(dá)到2.836億美元左右。
盡管全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)與美國(guó)控制國(guó)防預(yù)算帶來(lái)不利影響,但預(yù)計(jì)軍用與航空MEMS領(lǐng)域?qū)?qiáng)勁增長(zhǎng)。全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)與美國(guó)國(guó)防預(yù)算受限,導(dǎo)致許多軍用與民用航空項(xiàng)目縮減、放緩甚至取消。
有兩方面的理由支持樂(lè)觀看法。在軍用方面,遠(yuǎn)程空中與海上力量繼續(xù)受重視,無(wú)人機(jī)、監(jiān)視與偵察或智能武器也是發(fā)展重點(diǎn),這將促進(jìn)武器中電子內(nèi)容的提升。美國(guó)政府的軍隊(duì)小型化與智能化計(jì)劃,將來(lái)會(huì)涉及到規(guī)模的削減,但只有部隊(duì)與人員會(huì)受到影響,而武器系統(tǒng)則不會(huì)受到影響。
而在民用航空方面,由于歐洲EADS的空客A320及美國(guó)波音787夢(mèng)想寬體客機(jī)的強(qiáng)勁需求,去年開(kāi)始的復(fù)蘇仍在持續(xù)進(jìn)行。EADS與波音都收到了超過(guò)2000架的大飛機(jī)訂單,幫助今年商業(yè)航空增長(zhǎng)24%。
在極端環(huán)境下表現(xiàn)優(yōu)異
仔細(xì)看一下主要軍用與民用航空應(yīng)用,可以發(fā)現(xiàn)使用MEMS壓力傳感器的地方有很多。其中包括飛行數(shù)據(jù)系統(tǒng)、環(huán)境與艙壓、機(jī)身中的液壓系統(tǒng)、引擎與輔助電源設(shè)備,以及其它各種應(yīng)用,比如艙門(mén)、氧氣罩、飛行試驗(yàn)與結(jié)構(gòu)監(jiān)控。
總體來(lái)看,航空器、噴氣飛機(jī)、螺旋槳飛機(jī)和直升機(jī)中使用的壓力傳感器數(shù)量可能非常龐大。例如,大型噴氣飛機(jī)需要多達(dá)130個(gè)傳感器。
對(duì)于引擎和其它環(huán)境惡劣的應(yīng)用場(chǎng)合,豪華客機(jī)中有13個(gè)引擎壓力傳感器和開(kāi)并,較小的噴氣式飛機(jī)通常有六到七個(gè)傳感器。所謂的全權(quán)限數(shù)字電子控制(FADEC)另外需要五到六個(gè)變換器(transducer)。FADEC是一種電子引擎控制器及相關(guān)附件,用于接收與分析多個(gè)變量,包括空氣密度與引擎溫度。
采用一級(jí)封裝的軍用或航空MEMS壓力傳感器價(jià)格很容易達(dá)到或超過(guò)1000美元。與汽車(chē)中使用的MEMS器件相比,價(jià)格差距非常巨大,主要是因?yàn)榍罢邔?duì)于芯片性能有更高的要求,而且需要在長(zhǎng)達(dá)25年的時(shí)間里在規(guī)定溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定,而汽車(chē)只要求保證10年的穩(wěn)定性。
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