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Micronas

Clevere Hall-Sensoren plus Smart-Aktuator-Systeme für Motoren

23. September 2014, 9:57 Uhr | Heinz Arnold

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Die Software wird als Differenzierungsfaktor immer wichtiger

Wie differenziert sich Micronas auf technischer Ebene?

Die Architekturen und Features unserer Sensoren sowie deren Produktionsprozesse basieren auf jahrzehntelanger Erfahrung im Bereich der Hall-Technologie. Dadurch bieten wir einen außergewöhnlich hohen Qualitätsstandard und einen ebenso hohen Grad an Zuverlässigkeit. Wir sind derzeit der einzige Anbieter auf dem Markt, der seine Hall-Sensoren durchgängig für einen Temperaturbereich von –40 °C bis +170 °C und sogar bis 190 °C als absolut höchste Temperatur für maximal 96 Stunden anbietet. Mit den steigenden Ansprüchen an die Sensor-Performance wird auch der Temperatureinfluss immer größer. Unsere Produkte arbeiten in diesen extremen Temperaturbereich zuverlässig und mit höchster Genauigkeit.

Aber wir arbeiten auch an weiteren Differenzierungen: Ein Beispiel ist die Integration. Betrachten wir eine Anwendung im Auto, beispielsweise das Gaspedal. Zur Detektion der Gaspedalstellung sitzen hier aus Gründen der Ausfallsicherheit in der Regel zwei Hall-Sensoren. Wir haben nun zwei Chips in ein einziges Gehäuse gesetzt, und zwar so, dass sie weitgehend unabhängig voneinander betrieben werden können und sich auch im Fall einer Störung nicht beeinflussen.

Wir können aber auch passive Bauelemente in das Sensorgehäuse integrieren, denn im Auto sitzen die Hall-Sensoren meist nicht auf einer Leiterplatte, sondern auf Stanzrahmen und werden dort punktverschweißt und dann umgossen. Dieses Verfahren ist zunächst kostengünstiger als die Montage auf einer Leiterplatte. In einer zunehmenden Anzahl von Applikationen werden aber zusätzlich Abblock-Kondensatoren benötigt – diese Kondensatoren auf das Stanzgitter aufzubringen, ist wiederum relativ teuer. Wir haben ein Verfahren entwickelt, das es erlaubt, die Abblock-Kondensatoren in das Sensor-Gehäuse zu integrieren. Vor allem haben wir auch einen Weg gefunden, diese Chips schnell und kosteneffizient zu testen. Ende des Jahres soll die erste Linear-Sensor-Familie mit integrierten Kondensatoren in Produktion gehen, später sollen solche Sensoren auf Basis der 3D-HAL-Technologie folgen. Als zusätzliche Vorteile ergeben sich eine höhere Zuverlässigkeit und eine bessere EMC-Performance, weil die Kondensatoren näher am Chip sitzen.

Weitere Differenzierungsfaktoren sind neben der Aufbau- und Verbindungstechnik und der Integration auf der Hardware-Seite die Software und die Algorithmen. Sie tragen dazu bei, die Leistungsfähigkeit der Sensoren zu erhöhen, führen aber auch auf Systemebene zu deutlichen Leistungsverbesserungen und Kosteneinsparungen.

Mit mehr Elektronik und auch immer höheren Strömen im Auto können Störfelder die Hall-Sensoren beeinflussen. Könnte das zu einem Problem werden?

Mit unseren 3D-HAL-Sensoren haben wir die Möglichkeit, alle drei Magnetfeldkomponenten im Raum sehr genau zu bestimmen und in Zukunft damit z.B. auch eventuelle Störsignale gezielt herauszurechnen.

Was aber einen hohen Aufwand bedeutet?

Was wir brauchen, ist viel Intelligenz am Sensor. Wir nutzen dazu integrierte Mikrocontroller oder auch selbst entwickelte DSPs, die monolithisch auf dem Sensor integriert sind. Dadurch vereinfacht sich das Systemdesign, denn teure magnetische Schirmungen lassen sich so oft vermeiden.