傳感技術(shù)是數(shù)據(jù)采集的入口，也是實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)與核心。隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、自動(dòng)駕駛等技術(shù)加速落地，日益龐大繁雜的數(shù)據(jù)需求將使傳感器市場(chǎng)急劇放大，行業(yè)前景呈現(xiàn)一片大好。據(jù)中國(guó)信通院數(shù)據(jù)顯示，近年來(lái)我國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模保持較快增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2021年，我國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)?；?qū)⑼黄?000億元。
毫無(wú)疑問(wèn)，中國(guó)傳感器行業(yè)正迎來(lái)發(fā)展的黃金時(shí)期，而這也將為國(guó)內(nèi)傳感器企業(yè)帶來(lái)巨大的發(fā)展機(jī)遇。為牢牢把握良機(jī)搶占市場(chǎng)，一大批傳感器企業(yè)正在默默發(fā)力中，其中有一匹“黑馬”的身影尤為引人注目，它便是西人馬公司(FATRI)。近日，西人馬成功推出一系列壓阻式壓力傳感器和壓阻式壓力芯片，力爭(zhēng)在壓力傳感器這一細(xì)分市場(chǎng)中站穩(wěn)腳跟，搶奪先機(jī)。
壓力傳感器市場(chǎng)
在種類(lèi)繁多的傳感器市場(chǎng)中，MEMS壓力傳感器已逐漸成為市場(chǎng)規(guī)模最大的細(xì)分市場(chǎng)之一，在汽車(chē)、工業(yè)、消費(fèi)電子、醫(yī)療和民用航空領(lǐng)域均擁有廣泛的應(yīng)用。根據(jù)Yole Développement的研究數(shù)據(jù)顯示，MEMS壓力傳感器市場(chǎng)將以每年3.8%的速度成長(zhǎng)，到2023年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到20億美元。
西人馬車(chē)間
MEMS壓力傳感器是測(cè)量氣體與液體等流體壓力變化的傳感器，依運(yùn)作原理，可以分為“壓阻式”和“壓電式”。其中，壓阻式傳感器是一種利用單晶硅材料的壓阻效應(yīng)和集成電路技術(shù)制成的傳感器。
今年年初，新冠肺炎疫情以迅雷不及掩耳之勢(shì)在全球蔓延。疫情的發(fā)展顯然超出預(yù)期，由于海外供貨受阻，國(guó)內(nèi)產(chǎn)能有限，導(dǎo)致新冠肺炎重癥患者維持生命所必須的呼吸機(jī)在各地接連告急。為此，西人馬快速響應(yīng)市場(chǎng)需求，并推出了多款應(yīng)用于呼吸機(jī)的壓阻式壓力傳感器，有效解決了呼吸機(jī)廠商對(duì)傳感器的需求。
從應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，壓阻式壓力傳感器除了可以用在呼吸機(jī)以外，也是工業(yè)自動(dòng)化中應(yīng)用最廣泛的一種傳感器，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、民用航空、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)。
雖然壓阻式壓力傳感器可應(yīng)用的領(lǐng)域眾多，但是卻較為分散。因此，西人馬為了滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)于不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求，一直在擴(kuò)充自己的壓阻式壓力傳感器產(chǎn)品矩陣。近日，西人馬便一連發(fā)布了6款壓阻式壓力傳感器，主要包括TYZV02、TYZV03、TYZV06、TYZV08、TYZV09、TYZV10。這6大系列產(chǎn)品均通過(guò)MEMS工藝制作而成，且分別擁有不同的性能和封裝方式，適用于不同領(lǐng)域。
西人馬質(zhì)量總監(jiān)Dr.Xu據(jù)西人馬公司傳感器產(chǎn)品總監(jiān)介紹，西人馬TYZV6大系列傳感器從設(shè)計(jì)、制造、封裝和測(cè)試，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈做到了完全自主研發(fā)。所生產(chǎn)的產(chǎn)品具有優(yōu)異的穩(wěn)定性和靈敏度，內(nèi)部采用獨(dú)特的補(bǔ)償技術(shù)，具有卓越的精度，可以精準(zhǔn)測(cè)量微小壓力。另外還有高可靠性、高穩(wěn)定性等特點(diǎn)，產(chǎn)品的壓力范圍、精度、使用環(huán)境能非常優(yōu)良的匹配到各類(lèi)產(chǎn)品的使用當(dāng)中。
壓力傳感器核心——壓力芯片
自從馬德堡實(shí)驗(yàn)以來(lái)，人類(lèi)發(fā)現(xiàn)了大氣壓的存在，物理學(xué)家們一直試圖找尋一種便捷、高精度的壓力測(cè)試方法，從早期的水銀壓力計(jì)到機(jī)械式壓力表，以及結(jié)合近現(xiàn)代的芯片技術(shù)所演變出來(lái)的MEMS壓力芯片。經(jīng)過(guò)幾代發(fā)展，壓力測(cè)量正變得更加高精度以及更加便捷。
除了技術(shù)的演變趨勢(shì)，廣闊的市場(chǎng)前景也是推動(dòng)MEMS壓力芯片快速發(fā)展的重要因素。2015年，中國(guó)壓力傳感器行業(yè)產(chǎn)能約2.55億只，2020-2023年MEMS市場(chǎng)復(fù)合年增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)為9%，因此MEMS芯片將在最近幾年迎來(lái)高速發(fā)展階段。
對(duì)于壓阻式壓力傳感器而言，其核心一定是壓力芯片。而西人馬公司能研發(fā)出一系列高性能的壓力傳感器產(chǎn)品，最大的優(yōu)勢(shì)便在于其具備自主研發(fā)芯片的實(shí)力。
西人馬車(chē)間
據(jù)集微網(wǎng)了解，西人馬近日推出了8款壓阻式壓力芯片和6大系列壓阻式壓力傳感器。所有壓力芯片均由西人馬公司自主研發(fā)生產(chǎn)，采用6寸MEMS產(chǎn)線(xiàn)加工完成，該壓力芯片由一個(gè)彈性膜和集成在膜上的四個(gè)電阻組成，四個(gè)壓敏電阻形成了惠斯通電橋結(jié)構(gòu)，當(dāng)有壓力作用在彈性膜上時(shí)電橋會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與所加壓力成線(xiàn)性比例關(guān)系的電壓輸出信號(hào)。
從性能來(lái)看，西人馬的壓力芯片主要工作于-55～125℃和-55～260℃兩個(gè)溫度區(qū)域，芯片尺寸從0.6mm*0.6mm到2.0mm*2.0mm。此外，芯片具有良好的綜合精度和穩(wěn)定性，零點(diǎn)和滿(mǎn)量程溫漂小，擁有優(yōu)異的抗干擾能力和抗靜電能力，過(guò)載能力強(qiáng)，靈敏度高，方便采用運(yùn)放或集成電路針對(duì)輸出進(jìn)行調(diào)試。
“一顆好的MEMS壓力芯片，對(duì)壓力的敏感度、線(xiàn)性度和溫度等特性具備著非常高的要求。從早期的設(shè)計(jì)仿真到精心的工藝制造，以及到嚴(yán)格全面的可靠性和性能測(cè)試，無(wú)一不體現(xiàn)出西人馬科研人員極致的設(shè)計(jì)理念。”西人馬公司創(chuàng)始人兼CTO聶泳忠博士說(shuō)道。
先進(jìn)制造能力
MEMS芯片的產(chǎn)業(yè)鏈主要分為設(shè)計(jì)、制造、封裝和測(cè)試。但從目前來(lái)看，國(guó)內(nèi)的芯片廠商多處于芯片生產(chǎn)的下游——即封裝和測(cè)試階段，在上游的設(shè)計(jì)和制造工藝階段則少之又少，而芯片的制造工藝又是難點(diǎn)中的難點(diǎn)。
西人馬公司董事長(zhǎng)兼CTO 聶泳忠博士
為此，聶泳忠博士自2015年成立西人馬之初，便開(kāi)始全力布局公司在先進(jìn)MEMS芯片及傳感器方面的制造能力。2017年10月，西人馬在泉州完成全新8英寸并向下兼容6英寸的MEMS生產(chǎn)線(xiàn)和高端傳感器封測(cè)線(xiàn)的建設(shè)，擁有超過(guò)6000平方米的高等級(jí)潔凈車(chē)間，采用全新的廠房設(shè)計(jì)和先進(jìn)的MEMS生產(chǎn)設(shè)備。隨著制造基地的建設(shè)完成，西人馬在傳感器領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力也進(jìn)一步提升。
聶泳忠博士的夢(mèng)想是將高端傳感器應(yīng)用于更多智能領(lǐng)域，研發(fā)和制造用于改善人類(lèi)環(huán)境、健康、安全的先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品，讓世界更加智能。
未來(lái)，西人馬將始終立足于感知與人工智能的核心技術(shù)，包括：先進(jìn)材料技術(shù)、先進(jìn)芯片技術(shù)、先進(jìn)傳感器技術(shù)及人工智能算法技術(shù)，并在這些領(lǐng)域通過(guò)持續(xù)、大幅度的投入，每年以幾百項(xiàng)專(zhuān)利的速度快速遞增。
在聶泳忠博士的帶領(lǐng)下，如今的西人馬正以“黑馬”之勢(shì)在傳感器領(lǐng)域創(chuàng)造屬于自己的一番新天地。雖然這注定將是一條漫長(zhǎng)而艱巨的道路，但是只有不懼市場(chǎng)嚴(yán)格考驗(yàn)的企業(yè)才能成為真正成功的企業(yè)，相信西人馬未來(lái)還將為我們帶來(lái)更多的驚喜。
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