Bosch: Beschleunigungssensor für Airbag-Steuergeräte

In die 5. Generation mikromechanischer Beschleunigungssensoren startet Bosch mit dem zweiachsigen Modell SMA560 für Airbag-Steuergeräte. Gegenüber Sensoren der vorangegangenen Generation bringt der Neuzugang im SOIC8-Gehäuse mehr als 40% Flächeneinsparung trotz Funktionsvielfalt. So können Schaltungsentwickler den beiden Sensierachsen unabhängig voneinander einen von vier Messbereichen zuweisen. Die Messwerte gibt der Sensor über das Serial-Peripheral-Interface wahlweise im Format Bosch-SPI oder Open-SPI aus. Gegenwärtig ist der SMA560 in Musterstückzahlen zu ordern. Mit der Typenbezeichnung SMA550 ist ein Sensor mit gleichen Parametern, aber nur einer Sensierachse erhältlich. Beide Sensoren sind RoHS-konform.

Flexibel in der Applikation

Der SMA560 ist mit seinen beiden Sensierachsen besonders auf die Funktion als Zentralsensor zum Erkennen eines Frontal- und Seitenaufpralls zugeschnitten. Um die dabei auftretenden unterschiedlich großen Verzögerungen mit hoher Genauigkeit zu erfassen, kann der Applikationsingenieur die Messbereiche des Sensors für beide Achsen bedarfsgerecht einstellen – auf ±35 g, ±48 g, ±70 g oder ±96 g. Der Sensor kann mit einer Betriebsspannung von 3,3 oder 5,0 Volt betrieben werden und hat gegenüber dem Vorgänger eine deutlich reduzierte Stromaufnahme. Die für Airbag-Bauteile erForderliche hohe Betriebssicherheit gewährleisten der große Betriebstemperaturbereich von –40 °C bis +105 °C und ein in die Elektronik des Sensors integrierter Selbsttest. Das bidirektionale 16-Bit-SPI-Interface stellt das Messsignal in 10 Bit Auflösung bereit.

Auch bei der 5. Generation haben die Bosch-Sensorentwickler die bewährte Zweiteilung innerhalb des Sensors beibehalten: Mikroskopisch kleine Federn und Massen in MEMS-Technologie bilden den kapazitiven Messwertaufnehmer, nur einen Millimeter davon entfernt übernimmt ein in das Sensorgehäuse integrierter ASIC die Signalkonditionierung und andere Elektronikfunktionen. Abhängig von den Messwerten des Beschleunigungssensors entscheidet ein Steuergerät über das Auslösen von Rückhaltesystemen wie Airbags und Gurtstraffer.

Mit der Erfahrung des führenden MEMS-Sensorherstellers

Bosch hat die Entwicklung der MEMS-Technologie (Micro-Electro-Mechanical Systems) von Beginn an maßgebend geprägt. Seit Produktionsstart 1995 hat das Unternehmen weit mehr als 1 Milliarde MEMS-Sensoren hergestellt. 2009 haben rund 220 Millionen Sensoren das Werk in Reutlingen verlassen. Damit ist Bosch führender Anbieter im Weltmarkt für MEMS-Sensoren. Das Angebot umfasst Druck-, Beschleunigungs- und Drehratensensoren für viele Anwendungen in der Automobilindustrie und Konsumelektronik. Die ersten MEMS-Beschleunigungssensoren für Airbag-Systeme kamen 1996 heraus, damals noch im PLCC28-Gehäuse. Infolge beständiger Weiterentwicklung gelang es, die Gehäusegröße Schritt für Schritt zu reduzieren: 2002 hatte das SOIC16-Gehäuse Premiere, 2006 folgte die SOIC14-Verpackung, die jetzt der noch kleineren SOIC8-Variante weichen muss.