近日,懷柔儀器和傳感器硬科技孵化器傳來喜訊——北京易感芯科技有限公司(簡稱“易感芯”)成功攻克高精度MEMS慣性傳感器全工藝鏈核心技術(shù)。其生產(chǎn)的“微型感知芯片傳感器”厚度僅幾毫米,堪稱無人機、自動駕駛等智能裝備的“運動感知神經(jīng)”,能實時測量速度、加速度、角速度等數(shù)據(jù),精準捕捉設備運動姿態(tài),讓裝備“知道自己在哪、如何移動”。其量產(chǎn)良率超90%、成本較以往下降80%-90%,實現(xiàn)國產(chǎn)化替代,為國產(chǎn)智能裝備提供了經(jīng)濟可靠的“中國芯”。

 

 

易感芯自動探針臺,用于對MEMS芯片進行電學性能的精密測試。

 

簡單而言,MEMS慣性傳感器如同智能裝備的“神經(jīng)末梢”:小到無人機懸停、自動駕駛規(guī)劃路線,大到工業(yè)機器人抓取零件,它都能實時“感知”設備的速度、加速度、旋轉(zhuǎn)角度(角速度),甚至計算出傾斜偏差(姿態(tài)),是保障裝備“不摔機、不跑偏”的核心部件。

 

“國內(nèi)智能裝備此前多采用光纖、激光或機械陀螺技術(shù)制造傳感器,但這些‘老物件’體積偏大——用在無人機上比飛控板還大,擠占了電池和攝像頭空間;能耗也高,以光纖陀螺為例,通常在幾千毫瓦量級,與之相比,采用MEMS智能慣性傳感器,能耗僅需幾十毫瓦,可滿足無人機長續(xù)航的應用需求。此外,單顆傳感器價格超萬元,難以實現(xiàn)大規(guī)模應用?!北本┮赘行究萍加邢薰究偨?jīng)理郭俊杰介紹。

 

國際上早已用MEMS芯片傳感器替代傳統(tǒng)方案——其體積僅如芯片大小、成本降低80%,能完美適配智能裝備需求。但國內(nèi)企業(yè)長期缺乏自主設計能力,多依賴國外技術(shù)路徑;制造環(huán)節(jié)受限于核心封裝工藝難度,難以完成晶圓級真空封裝,產(chǎn)品良率不足60%,國產(chǎn)高精度芯片傳感器的產(chǎn)業(yè)化進程一度受阻。

 

 

易感芯工作人員操作自動探針臺對MEMS芯片陣列進行電學性能測試。

 

易感芯以“設計-制造-量產(chǎn)”全鏈條自主創(chuàng)新為突破口,扎實推進技術(shù)落地。設計端,易感芯自主研發(fā)梳齒、三明治結(jié)構(gòu),可根據(jù)應用場景需求定制不同靈敏度的產(chǎn)品;制造端,晶圓級真空封裝曾是行業(yè)痛點——此前封裝材料與芯片核心材料熱脹冷縮不同步,溫度變化時數(shù)據(jù)易出現(xiàn)紊亂。易感芯為傳感器打造了一件“彈性外套”——玻璃-硅復合蓋板,讓兩種材料脹縮節(jié)奏同步,徹底解決相互拉扯問題。如今,該傳感器無論在東北零下40℃的寒冬,還是沙漠125℃的酷暑環(huán)境中,數(shù)據(jù)誤差均小于千分之一,性能比肩國際水平;量產(chǎn)端,依托全鏈條自主技術(shù),易感芯將產(chǎn)品良率從行業(yè)平均不足60%提升至90%以上,生產(chǎn)成本降低80%-90%,單條產(chǎn)線年產(chǎn)能達百萬顆級,為國產(chǎn)化替代奠定了堅實的產(chǎn)業(yè)化基礎。

 

易感芯的成長,深深扎根于懷柔科學城的創(chuàng)新生態(tài)。懷柔正著力打造戰(zhàn)略設施聚集高地、創(chuàng)新生態(tài)涵養(yǎng)高地、科技成果轉(zhuǎn)化高地,通過搭建硬科技孵化平臺,為企業(yè)提供全周期支持?!拔覀円劳兄锌圃喊雽w所30年MEMS工藝積累,快速完成了實驗室技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化?!惫〗鼙硎荆皯讶岵粌H提供了天使輪資金,園區(qū)還配套了專業(yè)測試中心及高精尖設備,解決了初創(chuàng)企業(yè)精密測試難題?!?/p>

 

目前,易感芯的高精度MEMS加速度計已進入產(chǎn)品定型階段,正在多家頭部車企測試驗證,市場拓展進一步提速。企業(yè)將持續(xù)優(yōu)化工藝,提升長期穩(wěn)定性與可靠性,以更優(yōu)性價比的國產(chǎn)方案,為自動駕駛、工業(yè)機器人等領域的智能化升級提供“中國芯”支撐。

 

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文字:狄瑋鈺(首席)

 

攝影:韓軒

 

編輯:彭渴芯

來源:北京懷柔