Reutlingen – Bez układów scalonych półprzewodnikowych trudno wyobrazić sobie współczesne samochody. Mikroskopijne układy scalone są kluczową technologią współczesnego świata i jednym z najważniejszych komponentów systemów elektrycznych – także w motoryzacji. Sterują one pracą napędu i zachowaniem samochodu w czasie jazdy, podają nawigacji kierunek jazdy i przekazują poduszce sterującej impuls sygnał otwarcia się. Bosch produkuje układy scalone półprzewodnikowe od ponad 45 lat i jest jednym z wiodących producentów tych układów dla zastosowań w motoryzacji. – Pomimo długiej historii układy scalone przewodnikowe to przede wszystkim przyszłość. Trudno dziś wyobrazić sobie samochód bez tych ważnych elementów innowacyjnej mobilności – mówi Jens Fabrowsky, członek zarządu działu branżowego Bosch Automotive Electronics. W 2016 roku w każdym nowo zarejestrowanym samochodzie znajdowało się średnio dziewięć układów scalonych Bosch. – W przypadku układów scalonych półprzewodnikowych do pojazdów dysponujemy poważnym atutem: firma Bosch, jako jedyna na świecie działa równocześnie w branży motoryzacyjnej i w branży półprzewodników – mówi Fabrowsky. W roku 2018 w każdym nowym pojeździe znajdują się układy scalone półprzewodnikowe o wartości 370 USD (źródło: ZVEI). Zapotrzebowanie na układy scalone w samochodach będzie w kolejnych latach wzrastać za sprawą postępującej elektryfikacji i automatyzacji pojazdów.

 

Królewska dyscyplina: półprzewodniki dla motoryzacji

Globalny rynek półprzewodników ma wartość wielu miliardów dolarów: Gartner szacuje, że w 2018 roku obroty ze światowej sprzedaży półprzewodników wyniosą 451 mld USD. Tylko do roku 2019 rynek ten będzie wzrastał rocznie o ponad 5% (źródło: PwC).

– Wzrost ze sprzedaży układów scalonych półprzewodnikowych generowany przez Grupę Bosch jest wyższy od wzrostu rynku – mówi Fabrowsky. Za wiodący obszar rynku półprzewodników uważa się układy scalone półprzewodnikowe dla pojazdów. Już w roku 1970 Bosch wprowadził na rynek motoryzacyjny inteligentne układy scalone zaprojektowane do realizacji określonych zadań (ASIC). W samochodzie układy scalone są narażone na silne wibracje i działanie ekstremalnych temperatur: znacznie poniżej punktu zamarzania i znacznie powyżej punktu wrzenia wody. Oznacza to, że te komponenty muszą spełniać wyższe wymagania pod względem wytrzymałości. Aby układy scalone półprzewodnikowe mogły sprostać tak trudnym warunkom w całym okresie eksploatacji pojazdu, ich odpowiednie zaprojektowanie wymaga zwiększonych kosztów. Bosch występuje tutaj w szczególnej, podwójnej roli: podczas gdy inne firmy potrafią wprawdzie przetwarzać informacje pozyskiwane przez układy scalone, Bosch dysponuje także wiedzą dotyczącą zasad działania układów scalonych i sposobów, w jaki dane są pobierane i przekazywane do poszczególnych układów w pojeździe. – Nasz szeroki know-how w dziedzinie układów scalonych półprzewodnikowych pomaga nam projektować zarówno nowe funkcje w pojazdach, jak i produkować coraz lepsze układy scalone – mówi Fabrowsky. W obszarze rozwoju i produkcji układów scalonych półprzewodnikowych Bosch jest w posiadaniu ponad 1 500 patentów i wniosków patentowych.

 

Rosnący popyt dzięki elektromobilności i układom wspomagającym

Aktualna oferta Bosch układów scalonych półprzewodnikowych obejmuje przede wszystkim czujniki mikromechaniczne (MEMS), układy ASIC do sterowników w pojazdach i półprzewodnikowe elementy mocy. Bez tych ostatnich nie mogłoby działać żadne auto hybrydowe ani elektryczne. Sterują one pracą silnika elektrycznego i zapewniają możliwie efektywne wykorzystanie energii akumulatora. – Półprzewodnikowe elementy mocy do pojazdów hybrydowych i elektrycznych są dla firmy Bosch czynnikiem wzrostu – mówi Fabrowsky. Oprócz elektryfikacji, za wzrost odpowiadają także układy wspomagające, dzięki którym w pojazdach pojawia się coraz więcej układów scalonych i coraz więcej nowych funkcji. Układy scalone z wbudowaną „inteligencją”, tzw. układy ASIC, są zaprojektowane do realizacji konkretnych zadań i sterują np. otwarciem poduszki powietrznej. Sterują one zachowaniem samochodów w czasie jazdy, dbając o ich bezpieczeństwo, i poprawiają sygnał pomiarowy czujników radarowych, tak aby układ automatycznego utrzymywania odstępu zawsze działał niezawodnie. – Rozwój układów wspomagających i zautomatyzowanej jazdy jest możliwy dzięki postępowi w mikroelektronice – mówi Fabrowsky. Mikrosystemy elektromechaniczne – w skrócie MEMS – produkowane przez firmę Bosch są organami zmysłów nowoczesnych pojazdów. Dostarczają one sterownikom w pojeździe ważnych informacji dotyczących zachowania pojazdu, np. tego, czy w danej chwili pojazd hamuje, przyspiesza czy wpadł w poślizg i obraca się na śliskiej nawierzchni. Dzięki takim informacjom elektroniczny układ ESP zapewnia stabilny tor jazdy samochodów osobowych i ciężarowych, a nawet motocykli.

 

Czujniki MEMS informują biegaczy o spalaniu kalorii

Możliwości układów scalonych półprzewodnikowych, jako technologii o kluczowym znaczeniu dla Internetu rzeczy (IoT) wykraczają daleko poza zastosowania w motoryzacji. Czujniki MEMS produkcji Bosch można znaleźć w więcej niż co drugim smartfonie na świecie, a także w opaskach fitness, dronach, konsolach do gier i zastosowaniach Smart Home. Bosch jest pionierem i wiodącym w świecie producentem czujników MEMS. Przed ponad 20 laty koncern technologiczno-usługowy samodzielnie opracował metodę produkcji elementów półprzewodnikowych, nosi ona nazwę „Proces Bosch”.

 

Miliard na jedną z najnowocześniejszych fabryk w Europie