历史上的今天
今天是：2025年06月10日（星期二）
2021年06月10日 | MEMS传感器发展现状及在自动驾驶汽车中的应用
2021-06-10
6月10日，在南京举办的世界半导体大会《汽车半导体创新协作论坛》上，华东光电集成器件研究所副所长展明浩带来主题为《MEMS传感器发展现状及在自动驾驶汽车中的应用》的报道。
华东光电集成器件研究所副所长展明浩
我的介绍分为四个方面：传感器简介；MEMS传感器发展以及现状；MEMS传感器在自动驾驶汽车中的应用；本单位MEMS传感器的产业情况。
一、传感器简介：分为传感器概念、传感器发展历程和MEMS传感器概念。
传感器概念。通俗讲就是检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息转换成为电信号或其他所需形式的信息输出，包括转换元件、条理电路、敏感元件。
从17世纪发展温度计开始发展经历了三个阶段：结构型传感器、固体型传感器、MEMS传感器，它是兼容的MEMS技术。随着集成电路工艺的不断完善，传感器工艺技术实现微型化和集成化、智能化。
MEMS传感器：采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。特点是体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化，易于集成和实现智能化的特点。IC和MEMS结合新型的传感器。右图可以看到以前的传感器是机械加工的方法，现在用集成电路技术，光刻、刻蚀等技术发展MEMS传感器。
二、MEMS传感器发展历程及现状
发展里程碑。第一个是MEMS压力传感器诞生—体硅各向异性化学腐蚀工艺。1970年Waggener提出电化学自停止腐蚀技术，获得精确控制KOH腐蚀体硅的工艺，所以体硅工艺在这一年诞生了。IBM实验室的Kurt Peterson利用电化学自停止腐蚀技术制作了硅基压力传感器，1974年，压力传感器最早成功的MEMS商业化产品。
第二个是MEMS惯性传感器诞生—平面牺牲层工艺。1988年Berkley利用牺牲层工艺制作了首个静电驱动马达；1989年制作了平面横向静电驱动器；1992年Draper实验室报道了首款微机陀螺；1993年ADI加速度计量产CMOS-MEMS工艺。
第三个是光MEMS器件—平面牺牲层工艺。1987年德州仪器发布DLP芯片问世；1997年实现民用化。
第四个是深硅刻蚀工艺—1994年。德国BOSCH公司发明DRIE技术，便于形成高深宽比、高垂直度结构，颠覆未来MEMS工艺技术的发展方向。
进入21世纪以来MEMS技术以超高速创新发展诞生了很多新型传感器。这是惯性、光MEMS、生物治疗MEMS、射频MEMS等等。
三、MEMS五传感器在自动驾驶汽车中的应用
国家发展改革委、中央网信办等11部委联合印发的智能汽车行业发展顶层设计和国家级战略。
MEMS传感器在自动驾驶领域中的应用—这是中国智能车联网技术路线图，从L1级到L4级，L5级，到2025年实现L4，L5级的无人驾驶。
无人驾驶发展路线。未来的自动驾驶联合自主化和网联化形式，两种技术互为补充形成自动驾驶的能力。这是无人驾驶交叉多技术、产业融合技术。
感知是智能驾驶的前提。外界环境的高灵敏度感知技术是汽车自动驾驶基础关键技术之一，它是通过安装在智能网联汽车和周边的传感器及网络，实时识别。所以自动驾驶汽车都布满了传感器。
IMU在无人驾驶中扮演重要角色。
惯性测量单元。是所有定位系统中最关键的传感器之一，测量运动、加速度和旋转速度的基本物理量，而且不受天气和其他环境的影响，不受任何干扰。IMU和相关数据融合也是自动驾驶很关键的部分。
四、本单位MEMS传感器的产业情况
华东光电集成器件研究所是中国高端芯片联盟成员单位，是中国物联网产业联盟副理事长单位，是国家集成电路封测产业链技术创新联盟成员单位，也是国家发改委批复的微电子机械系统（MEMS）联合实验室。
我们具有一条6英寸MEMS体谷SOI工艺平台，包含硅硅键合、高深宽笔SOI结构刻蚀释放、高深宽比TSV刻蚀与填充，也列了一些产品。
平台情况。我们有完整的设计平台，里面有系统设计、结构设计、ASIC设计和版图设计。
MEMS制造平台：有SOI体硅工艺体系、TSV工艺体系、压轴体硅工艺体系。一站式给用户提供定制服务。
这里是我们单位传感器实现产业化的情况，一是MEMS气体传感器用在家用呼吸机、惯性传感器用在康复医疗，同时也用在自动驾驶汽车上，还有MEMS红外传感器用在额温枪，压力传感器、超声换能器、实现量产的光微镜是用在激光雷达上的。
总结
微机电系统涉及物理、半导体、化学、电子工程、化学、材料工程、机械工程、医学、信息工程及生物工程等多学科；
随着新技术、新工艺的出现，以MEMS技术为代表的半导体行业，将加速进入发展的快车道；
MEMS技术将使传感器应用领域发生颠覆性变化和更多场景的应用；
MEMS技术在自动驾驶等未来领域发挥着越来越重要的作用，促进自动驾驶早日走向我们的生活；
5G、自动驾驶、新型智慧城市等国家发展战略促进下，将进一步促进MEMS产业上下游产业链繁荣与发展；
国内MEMS厂家正逐步走向世界舞台，在性能、市场空间等方面优势愈发明显。
下一篇:国产车规芯片准入标准与途径
史海拾趣
|
要将一些重要参数保存到flash里，代码如下： UInt8 hwFlashWriteSetup(UInt8 *pData, UInt32 nSize) { UInt8 *pTemp; crc_t crc, i; int s ...… 查看全部问答＞ |
|
本人正在开发一个单机版的数据库应用程序，不过这个平台是基于wince系统的，我采用的工具是sql server ce和evc 4.0，现在在编制程序的过程当中，发现sql server ce对结构化查询语言sql是不是并不能够全部支持，例如insert into语句，创建视图语句cr ...… 查看全部问答＞ |
|
最近在使用TI的stellaris的芯片，项目主要用来做系统的控制模块，M3的外设基本都用到了，后面一点点总结各个模块简单的用法，并附上之前搜集和学习的资料，方便大家学习特别适合新手的入门学习，共同进步吧，感觉自己也还属于菜鸟级的呢，同时也感 ...… 查看全部问答＞ |
|
请问基于cortex m4的stm32f407的芯片怎么建立工程？ 嘿嘿，问一个很幼稚的问题。 最近弄了一块stm32f4-discovery开发板，不过头文件好多啊，不知道怎么弄才能建立一个没有错误的工程？ 官方有资料说明的吗?… 查看全部问答＞ |
|
下面的这些灯叫做牛尾光源“LED灯丝灯泡”，牛尾光源于2008年12月开始供应样品、将LED摆成白炽灯灯丝状的灯泡型LED“LED灯丝灯泡”已经问世。 下面是一家网站09年时对些灯的一篇报道，和大家分享一下。大家可以讨论，， 不过先给大家说明，这种灯 ...… 查看全部问答＞ |