MEMS技术,翻译成中文便是“微机电系统”,是一种独立的智能系统,可大批量生产,其系统尺寸在几毫米乃至更小,内部结构一般在微米甚至纳米量级。在
工业4.0时代,MEMS传感器扮演了中枢神经的重要角色。
它可以通过力、电、光、热、磁、声等多种触觉感知到被测量的信息,并能将检测到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出。无论在传统的工业电子、汽车电子领域,还是新兴的物联网、
智能家居以及可穿戴设备领域,传感器都是信息采集所必需的终端器件。
“比如说手机定位系统,可以知晓用户的大概位置,但无法进一步判断他所处的楼层。”江挺候解释,如果采用气压传感,就能实现对用户所处楼层的判断。判断的精准度依靠的是传感器的核心部件——芯片,也就是设计和封装能力,而这种能力正是中国许多企业所缺失的。“传感器在采集数据时,由于环境、外部干扰、温度等诸多因素会干扰到测量的精度,这时候考验的就是芯片封装工艺技术以及补偿校准的软处理能力。”
盾安环境选择与Microlux合作,看重的正是后者自主研发芯片的能力以及在恶劣环境介质兼容的封装方面所拥有的先进技术。
角逐关键芯片技术
MEMS技术已诞生40多年,但中国企业仍徘徊在核心敏感部件的门槛之外,这直接在市场竞争格局中体现了出来——目前全球传感器市场主要由美国、日本、德国的几家龙头公司主导。2014年,全球MEMS传感器市场规模超过1000亿美元,分析机构曾预计2015~2020年该市场将以13%年复合成长率增长。
在中国,工业设备和汽车电子、通信电子、消费电子和医疗设备等产业的传感器需求增长迅速。与此形成鲜明对比的是,中国企业在传感器领域的全球市场份额远远落后于欧美企业。即便在中国本土,欧美企业的产品仍超越中国企业霸占着主流市场。
截至2014年底,中国MEMS传感器企业仅有190家,其中143家集中于MEMS产品设计,核心部件仍然需要进口;仅有11家企业占领了前端研发的高地,从事MEMS软件与专用电路研发。
“我们瞄准的是国际高端市场,而且要将自己的压力传感器放到全球市场去角逐,参与高手较量。”盾安环境率先将增长最快的领域划归为发展传感器产业的主战场,而与这些领域相关的压力传感器也成为其打造的主力产品。“盾安传感研发的标准化Button‘小纽扣’传感器模块适用于多种流体控制领域,可背面承压、恶劣环境介质兼容。”
在盾安环境的发展战略中,传感器产业的开发是带动公司传统零部件产业转型升级的传送带,盾安将借此一举跨入工业、汽车、医疗等更为广阔的蓝海,跻身智能制造行列。
与欧美企业拼精准度
目前,盾安环境年产1000万件压力传感器的生产车间将在杭州滨江落成。与此同时,盾安环境在MEMS产业相对集聚的苏州建立了盾安传感苏州研究院,以便吸纳MEMS国内技术人才,形成中美两地MEMS技术人才的互动性研发。
美国硅谷、杭州滨江、江苏苏州的三点互动,正在让盾安环境的传感器产业成为整个集团在技术与品质领先道路上的标志性动作。“我们的芯片在满足自身产品制造的同时,也将供应给其他传感器厂家。”
盾安环境传感器的技术数据,密密麻麻爬满了江挺候的笔记本。他列举了几个关键性数据来证明,作为传感器领域的后起之秀,盾安环境正在迅速赶超欧美企业:在-20℃至120℃的全温区范围内,盾安环境的传感器误差率保持在1%,而主要竞争对手的误差率则为2%,而且盾安的压力传感器在压力迟滞、温度迟滞以及温漂等指标上,精度远高于竞争对手。
“这几个数值都关系到产品的可靠性和技术水平。”江挺候强调传感器的可靠性,以及可靠性所带来的系统运行效果。除了技术优势,盾安传感研发的Button产品自身集成了补偿电路,也将使得由盾安环境所供应的传感器芯片集成组建免除了二次校准工序,降低了客户的使用难度。
除了传感器,盾安环境在MEMS技术领域还布局了MEMS流量控制阀、基于MEMS技术的低功耗宽电压线圈、vIMU惯性位姿传感器等产品。在物联网时代,以MEMS为核心的传感器将迎来爆发增长,“盾安环境的目标是,成为以MEMS为核心的智能控制领域的专家。”