四维图新胎压监测传感器芯片可量产

 最近，第一个轮胎压力监测传感器芯片TPMS-AC5111正式量产。TPMS芯片一经发布便代表了中国本土技术的最高水平，它已经赢得了成千上万的生产订单。

TPMS用于汽车行驶中对轮胎气压进行实时监测,对轮胎漏气和低气压进行预警以保障行车安全。研究表明,国内70%的高速公路交通事故由爆胎引起,车轮气压低于正常值10%时,轮胎寿命将减少15%~20%,每100公里汽车将多耗油260毫升。为此,2013年国家标准委下达《乘用车轮胎气压监测系统的性能要求和试验方法》国家标准并表示,自2020年1月1日起,所有在产乘用车开始实施胎压监测系统(TPMS)强制安装要求,未来预计2020年全球轻型车TPMS在OEM市场的需求量有望达到3.48亿颗。

与此同时,前装市场全方面强制安装胎压监测系统也将迅速带动后装市场需求的发展,尤其是考虑到TPMS依靠电池工作,其更换周期一般为4-5年,预计2025年起替换件后装市场的换新需求又将迎来集中爆发。

然而, 面对如此庞大的市场和绝佳的发展机遇,国内芯片厂商存在感却微乎其微。目前国内有接近30%的乘用车装载胎压监测系统,而国际芯片大厂在其中占据垄断地位。

杰发科技胎压监测“中国芯”AC5111,高度集成了低功耗增强型微处理器(MCU)、气压传感器(Pressure Sensor)、温度侦测(Temperature Sensing)、加速度传感器(Accelerometer)、高频射频技术(RF)及低频射频技术(LF)六大功能,这是中国品牌自主设计且推向市场的首颗车规级TPMS全功能单芯片解决方案。在性能上,以自主研发的低功耗MCU技术及高性能MEMS传感器技术,严格按照车规标准,多技术领域实现重大突破,正式与国际顶尖芯片企业全面打响TPMS市场争夺战。

一颗小小的TPMS芯片,从研发、设计、封装、测试到在客户端的量产,杰发科技足足做了三年。这背后,是杰发科技在MEMS技术、数模转换模拟电路技术、MCU芯片、射频技术、以及3大核心模组整合封装技术等自主品牌最为稀缺和薄弱的技术环节,取得关键性突破的结果。

四维图新副总裁、杰发科技总经理万铁军表示:“胎压监测系统是继ABS、安全气囊后的第三大汽车安全系统。杰发科技自2016年开始启动TPMS芯片的研发工作,始终以国际顶尖标准要求贯穿研发体系和生产流程管理,以高品质、高可靠性、功能全面的产品作为核心竞争力,希望能在TPMS市场打破国外垄断格局,逐渐实现国产自主化。”

作为自主品牌唯一一款集成六大核心技术于一体的TPMS芯片,从测试结果来看,杰发科技AC5111无论是在性能还是在功耗指标上都能比肩国际顶尖大厂。万铁军表示:“在胎压监测领域,MEMS传感器产品在国内一直是重点技术发展方向,与以往CMOS设计技术相比,设计门槛高,产业链整合难度高。其中RF及LF技术在当前工艺基础上,一方面需要满足低功耗的技术要求,另一方面需要符合车规级AEC-Q100的高可靠性需求,对生产厂家的技术有很大考验,为此杰发科技选择与国际顶尖MEMS晶圆代工厂X-FAB合作,希望能打破国内TPMS芯片技术的天花板。”

X-FAB CEO Rudi De Winter表示:“杰发科技拥有中国最高规格的TPMS设计工艺,而X-FAB能达到车规级AEC-Q100,Grade 0工艺,温度范围-40~150℃的代工生产需求,且拥有大批量晶圆生产能力,我们非常高兴与杰发科技合作,希望双方的合作能共同打开中国车规级传感器市场。”

2018年底,杰发科技研发的第一款通过AEC-Q100 Grade 1, 工作温度-40℃~125℃的车规级MCU(车身控制芯片)实现了客户端量产,填补了中国自主品牌在车规级MCU芯片的空白,到如今,首颗比肩国际领先企业的国产胎压监测传感器芯片的量产上市,见证了杰发科技在汽车电子芯片领域持续创新的引领力量。

据悉,AC5111是杰发科技在MEMS芯片领域的第一条产品线,其下一代TPMS专用芯片也在研发当中,此外,智能座舱芯片、ADAS芯片,及其他车用MEMS传感器芯片等全新产品,也将陆续推向市场。“核心芯片国产化道阻且长,希望杰发科技的每一个突破,都能带领‘中国芯’向前一步。”万铁军如是说。