- 霍爾傳感器在中國高速增長
- 各個市場對它的要求不同
- 廠商頻推新產(chǎn)品
- 目前市場容量每年兩億美元
- 中國市場的年增長率可以達(dá)到20%到30%
中國市場年增率為兩位數(shù)
在我們的日常生活中，霍爾傳感器被廣泛應(yīng)用。例如，在翻蓋或是滑蓋的手機(jī)中，用來檢測手機(jī)蓋翻開或是滑動的器件就是霍爾傳感器;再如，在電腦鍵盤上，實現(xiàn)光標(biāo)移動的滾動鍵就是由霍爾傳感器組成的;還有，在汽車變速箱、電動門窗等需要電機(jī)的部件中也有霍爾傳感器應(yīng)用。我們在每天的生活中都在與霍爾傳感器打交道。
“霍爾傳感器在手機(jī)、筆記本、電機(jī)控制和汽車領(lǐng)域已經(jīng)獲得了很好的應(yīng)用，在中國以及全球其他市場都是如此。”美信運(yùn)放與比較器商務(wù)營銷經(jīng)理Patrick Long說，“隨著業(yè)界對霍爾傳感器的投資越來越多，它會開啟一些新的應(yīng)用市場，例如單芯片磁性羅盤應(yīng)用市場等。”
“由于需要采用霍爾傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域，如汽車、電機(jī)、手機(jī)和電腦都已經(jīng)采用了該器件，而且這些市場在未來幾年的增長較為穩(wěn)定，而其他一些新的應(yīng)用市場又不足以與上述幾個市場相比，因此霍爾傳感器在全球總的市場容量是較為穩(wěn)定的，每年的增長率保持在5%到10%之間。”霍尼韋爾公司霍爾傳感器產(chǎn)品市場經(jīng)理湯浩濱說，“目前中國的市場容量每年在一兩億美元左右。由于越來越多的設(shè)計企業(yè)轉(zhuǎn)移到中國，中國市場的年增長率可以達(dá)到20%到30%。”他還介紹說，在各種傳感器產(chǎn)品中，目前霍爾傳感器的應(yīng)用量排名第三。
霍爾傳感器在中國的高速增長態(tài)勢也得到了處于市場前沿的分銷商的認(rèn)可。代理Melexis產(chǎn)品的星亮電子北京辦事處的陶相逸介紹說，由于人們對汽車安全、排放以及舒適度等的要求越來越高，使得汽車電子的應(yīng)用幾乎呈現(xiàn)指數(shù)級增長。與此同時，霍爾傳感器應(yīng)用也呈現(xiàn)高速增長。因為各種應(yīng)用電機(jī)的部件、節(jié)氣門位置的檢測、各種閥體位置的檢測都會用到霍爾傳感器。而且，在中國汽車市場中，國外廠商為了降低成本，陸續(xù)將零部件拿到中國進(jìn)行設(shè)計和生產(chǎn)，這也進(jìn)一步提升了中國市場霍爾傳感器的應(yīng)用量。而代理霍尼韋爾產(chǎn)品的深圳市貝爾特電子有限公司的劉先生則介紹說，這兩年他們接觸到的工業(yè)控制市場對霍爾傳感器的需求增長率以兩位數(shù)遞增。“這在市場上算是增速非常高的產(chǎn)品了。”他說，“只要是用到無刷電機(jī)的市場就需要霍爾傳感器。”
呈現(xiàn)五大發(fā)展趨勢
霍爾傳感器應(yīng)用的領(lǐng)域不同，因此各個市場對它的要求也不盡相同。“手機(jī)市場對霍爾傳感器的主要要求包括尺寸、功耗和可調(diào)節(jié)的閾值。”Patrick Long分析說，“其中，可調(diào)的閾值允許客戶改變磁鐵的大小(或者說是磁場的大小)。這樣，客戶在不同的應(yīng)用中，在采用同一個傳感器的情況下，可以使用不同的磁鐵。而且，為節(jié)省空間，客戶可以使用最小的磁鐵。”
在工業(yè)和汽車應(yīng)用方面，霍爾傳感器首先要滿足工業(yè)或汽車認(rèn)證對器件的要求，例如安全性、穩(wěn)定性和溫度范圍要達(dá)到相應(yīng)的級別。
隨著這些終端應(yīng)用產(chǎn)品的不斷發(fā)展，霍爾傳感器也呈現(xiàn)出五大發(fā)展趨勢：
一是微型化趨勢。市場上很多霍爾傳感器都采用了各種小型封裝。最近，美信宣布將推出一種采用μCSP封裝(微米芯片級封裝)的霍爾傳感器，它的面積只有1mm×1mm，這樣的尺寸非常適合空間較小的應(yīng)用，例如手機(jī)、電動機(jī)中的間隙等領(lǐng)域。
二是高集成度。目前，霍爾傳感器已經(jīng)成為智能傳感器。“例如，廠商基本上已經(jīng)把各種保護(hù)電路和補(bǔ)償電路、轉(zhuǎn)換器集成到了霍爾傳感器上。”湯浩濱介紹說，“而為了實現(xiàn)可編程霍爾傳感器，廠商將EEROM(電可擦只讀存儲器)集成進(jìn)來也是一種趨勢。他補(bǔ)充介紹說，國內(nèi)的需求正在向高端可編程霍爾傳感器的方向發(fā)展。因為可編程霍爾傳感器可以降低客戶生產(chǎn)環(huán)節(jié)的失效率，縮短生產(chǎn)的周期，提高生產(chǎn)的效率，所以受到客戶的歡迎。
三是溫度性能。Melexis產(chǎn)品經(jīng)理Vincent Hiligsmann曾經(jīng)介紹說，霍爾傳感器如何在高溫下長時間保持較高的可靠性將成為工程師的重大課題。因為，當(dāng)霍爾傳感器長期處于較高的工作溫度時，芯片與基板之間的引線鍵合(bonding)將可能出現(xiàn)松動或斷裂等現(xiàn)象，從而影響傳感器的正常工作。而湯浩濱則進(jìn)一步介紹說，目前多數(shù)霍爾傳感器的工作溫度是65℃到85℃，這在汽車中還可以適用。但在一些工業(yè)應(yīng)用中，工作溫度高達(dá)160℃甚至185℃，霍爾傳感器要適合這些場合的應(yīng)用還需提高溫度指標(biāo)。
四是高靈敏度。目前霍爾傳感器最高的靈敏度可以達(dá)到幾十高斯。在工業(yè)和汽車應(yīng)用領(lǐng)域中，靈敏度在200高斯到500高斯的霍爾傳感器就可以很好地完成應(yīng)用任務(wù)。不斷提高霍爾傳感器的靈敏度可以開啟新的應(yīng)用市場，因此，這也是業(yè)界努力的目標(biāo)。Patrick Long表示，霍爾傳感器目前的挑戰(zhàn)之一就是電路必須能感應(yīng)非常小的磁場以及磁場的細(xì)微變化。
五是新的霍爾元件結(jié)構(gòu)。一般線性霍爾傳感器要實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)位置的測量，要采用非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，而好的結(jié)構(gòu)在國際上都有專利。采用這些結(jié)構(gòu)的企業(yè)需要繳納專利費(fèi)。為此，一些企業(yè)推出測量水平磁場的霍爾傳感器，它可以更易實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的測量，因此沒有專利費(fèi)問題。
此外，霍爾傳感器最初是被廣泛應(yīng)用到汽車電子和工業(yè)控制中的，隨著它在消費(fèi)電子市場上的應(yīng)用越來越廣，例如進(jìn)入游戲機(jī)手柄、電動玩具等應(yīng)用中，如何控制功耗和成本也是廠商面臨的挑戰(zhàn)。而且，它還面臨生產(chǎn)測試技術(shù)方面的挑戰(zhàn)。
廠商頻推新產(chǎn)品
美信將在今年10月推出單霍爾傳感器和雙霍爾傳感器的樣片。據(jù)悉，新產(chǎn)品的重要特色是小尺寸、低功耗以及可調(diào)節(jié)的閾值電壓。其中，單霍爾傳感器采用μCSP封裝技術(shù)，面積只有1mm×1mm;工作電流僅為1μA。雙霍爾傳感器將兩個霍爾傳感器集成在一個封裝中，并集成了處理器和FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)，可以直接測量一個軸的位置和方向。雙霍爾傳感器可以被應(yīng)用到滾動鍵或滾動條中，這些部件可以應(yīng)用到手機(jī)或數(shù)碼相機(jī)產(chǎn)品中。
Melexis公司今年重點推廣MLX90316產(chǎn)品。該產(chǎn)品是一種三軸霍爾傳感器，能夠測量水平磁場，這使它能夠更容易地測量旋轉(zhuǎn)位置，主要應(yīng)用于汽車電子中。
霍尼韋爾今年重點推廣SS361RT和SS461R兩個產(chǎn)品，它們應(yīng)用于工業(yè)控制中。這兩個產(chǎn)品的主要特點是采用小尺寸封裝技術(shù)，低電壓供電，能夠應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域的手持產(chǎn)品中。
