另一方面,准确的色彩感测器可以调整个人电脑(PC)或是电视萤幕的颜色,以补偿环境照明情况,无论周遭环境变化,皆能产生鲜明生动的色彩。在所有应用中,半导体感测器和感测器介面在精密度、准确度和线性度方面的提升,正是让使用者能更有效率使用电子产品的关键。
事实上,高解析度先进感测器的需求正在增加中,这类感应器如磁性旋转编码器,可以检测小到0.02度的角度变化;而其他应用的旋转编码器则可以测量转子旋转速度达到每分钟八万两千转。拜摩尔定律(Moore'sLaw)所赐,处理器等逻辑元件的效能不断提升,电晶体成本(Cost-per-transistor)则不断下降。
对于高效能类比元件制造商而言,这是一个良性循环--由于类比积体电路(IC)讯号处理需求增加,带动处理器能力不断地提升,例如在马达控制系统中,高效能处理器针对角度测量进行精确处理后,可使定子电流得到更精细的调节,进而将转子行程上每一点的扭力加以最大化,让最新一代的电子马达可以提供电动车平顺的动力,并提升整体车辆可靠度。
微型化是促成先进感测器应用不断成长的第三大趋势,也可以说是电子产业的奇迹。这种趋势在数位领域最为明显,微型化促进讯号处理电路的成长速度和能力。如今拥有四核或八核处理器比10年前所使用的单核心处理器占用更小的空间。电子产品每平方毫米(mm2)电晶体的数量每2年就会增加一倍的摩尔定律,已经在晶圆制程不断改进下得到验证。
以行动电话为例,一般而言,手机使用微机电系统(MEMS)麦克风,该元件可较传统的电容式麦克风(ECM)提供更好和更强大的效能。MEMS麦克风需要一个高灵敏和线性感测器介面,做为微机电感测器输出电压和讯号处理电路输入电压间的桥梁。业者从第一代的麦克风封装到目前的第五代元件,已将感测器介面线路的晶片尺寸降低80%,且始终使用0.35微米(μm)制程制造。
单颗元件占位空间减少代表行动电话制造商可以在产品中容纳更多元件,所以,现今最先进的行动电话会纳入两个或是三个麦克风,以分别感测周遭环境的噪音与说话者的声音,从而滤掉环境噪音,让通话双方可更清楚听到彼此声音。
感测器和感测器介面的微型化,使得更多终端产品能大量使用这类元件,这能让终端产品得以更灵敏且智慧地回应所处环境,以及来自使用者及其他相关设备所输入的讯号。
感测器市占持续扩大
显然的,上述推动电子产品感测器数量的三种技术趋势将在未来几年持续发酵,业者对于先进感测器技术的投资,无论就中期和长期而言,都将是有利可图的投资。
当然,在短期内,任何电子元件的销售,包括感测器和感测器介面,都将受到整个产业的起伏所影响。然而,根据市场研究报告显示,未来几年感测器的市场占有率将愈来愈大。