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國防科大科研突破傳感技術壟斷

2025-9-11 16:44:43??????點擊:

天羿領航專注于自主可控高性能MEMS慣性傳感器的研發(fā)、設計、制造、封測及標定,是國內極少數完全掌握高性能MEMS慣性傳感器全流程核心技術的企業(yè),天羿領航此前已對產業(yè)鏈投資近3億元,建成一條6寸硅基晶圓MEMS生產線和國內首條高精度微半球MEMS陀螺生產線。天羿領航擁有從MEMS結構研發(fā)、設計及制造、ASIC電路設計、測試,MEMS器件封測、標定及微系統(tǒng)集成的完整產業(yè)鏈解決方案,實現了全流程自主可控。


2025年上半年,天羿領航完成8000萬元的新一輪融資,本輪投資由齊魯前海(青島)創(chuàng)業(yè)投資基金獨家投資(齊魯前海基金是前海方舟基金在山東的子基金),體現了社會資本對自主可控傳感器領域頭部企業(yè)的重視和期待。此前,天羿領航已獲得航天國調、西部證券、嘉興丹羿等投資機構的多輪投資。


天羿領航本輪融資資金將用于高性能MEMS慣性器件產線擴建,實現單班微半球陀螺儀年產5萬軸、加速度計年產50萬軸(封測)的生產能力,預期年產值超過5億元。


在生活中很多地方都需要傳感器,比如測量水位的傳感器-液位傳感器,它可以應用一小家電中,在洗地機,咖啡機,水缸中,用來檢測水位和保護裝置,及時提醒用戶缺水和溢水。光電液位傳感器是較為常見的一種,是利用光電效應來判斷有水和無水的。錦鋒的光電式液位傳感器LLM12DH05可以替代美國霍尼韋爾 LLE系列型號:LLE101000LLE102000LLE103000LLE105000LLE101101LLE102101LLE103101LLE105101

 

中國傳感器產業(yè)面臨兩極分化的產業(yè)現狀——低端傳感器競爭激烈,產能過剩,中高端傳感器卻超90%靠進口,國產替代寥寥無幾。


在低端傳感器領域,眾多國產廠商通過購買海外敏感芯片進行封裝,或者直接海外代工,同時多家國產Fabless企業(yè)遵循市場規(guī)律從技術難度較低的產品做起,疊加影響下,中國低端傳感器競爭異常激烈。


而在市場需求廣泛、價值含量較高的中高端傳感器,進口率卻超90%,是被“卡脖子”的硬科技賽道之一。中國傳感器與物聯(lián)網產業(yè)聯(lián)盟常務副理事長郭源生發(fā)文指出“市場銷量中約有 67% 是依賴進口,高端裝備、儀器儀表、特種行業(yè)所需的傳感器約 96% 依賴進口,短板尤為明顯,“卡脖子”現象尤為突出。”


中國工程院院士尤政在中央黨校主辦的《學習時報》撰文要重視高端傳感器技術的發(fā)展《為什么要重視發(fā)展高端傳感器技術》,其中提及:在國防安全中,傳感器是“戰(zhàn)斗力”。現代戰(zhàn)爭從某種程度上來講,打的就是傳感器。在最近的烏克蘭危機中,有統(tǒng)計表明80%的毀傷效果是由占全部彈藥總量20%的精確制導彈藥,也就是導彈、制導炸彈等造成的。這些高精度的慣性、無線電、激光、光電、紅外、衛(wèi)星等精確制導技術中,慣性測量單元(IMU)、激光傳感器、紅外傳感器、毫米波傳感器、光電傳感器、雷達等各類高端傳感器發(fā)揮了決定性的關鍵作用。


由于傳感器在現代科技中的重要地位,以及我國傳感器產業(yè)發(fā)展較晚等因素影響,長期以來,中高端傳感器的研發(fā)力量主要以科研院校為主,可以說,中國頂尖水平的傳感器技術掌握在眾多科研院校里,停留在實驗室。


在高精度慣性傳感器領域,國防科技大學是中國領先的研究院校,在硅基、石英基慣性傳感器方面做出了一系列的突破。


技術的研發(fā)固然不容易,但從實驗室到產業(yè)化的道路,一樣不好走。傳感器技術最困難的其中一環(huán),就在于如何在產業(yè)化中,實現性能、可靠性、一致性和成本的平衡。


過去10年,天羿領航埋頭于自主可控高性能慣性器件的研制和產業(yè)化建設,為了掌握完整的MEMS慣性傳感器制造技術,成立僅一年(2016年)就自建硅基MEMS慣性傳感器芯片產線,是國內最早的MEMS慣性傳感器芯片產線之一。


2017年,MEMS產線試運行成功,據天羿領航總經理回憶,當時產線良率極低,但生產出了有相當性能的加速度計和陀螺儀,確定了技術產業(yè)化的可行性,為所有的人員提振了信心。


除了MEMS芯片設計及制造技術攻關外,天羿領航團隊同步進行ASIC芯片的研發(fā)。在一顆MEMS傳感器中,MEMS芯片負責將外界信息轉化為電容、電阻等信號變化,ASIC芯片將電容、電阻等信號變化轉化為電信號,由此實現MEMS傳感器的功能——外界信號轉化為電信號,MEMS芯片和ASIC芯片是MEMS傳感器價值含量最高的部分。


天羿領航早期的傳感器性能驗證基于分離元器件,體積和功耗都無法達到完整產品的狀態(tài)。于是其ASIC以每年至少兩次流片的速度進行迭代,到2019年開始產出適配自研ASIC芯片功能齊備、性能優(yōu)良的工程樣機。


經過5年的產業(yè)化全鏈條技術攻關,2020年天羿領航硅基加速度計得到全面測試驗證,走向市場,在軌交、風電、水電等多個領域逐漸得到客戶的認可。天羿領航的陀螺儀也已開始產品化驗證,近期將進入市場,為市場提供MEMS陀螺儀的自主可控國產選項。


當前,天羿領航擁有MEMS結構研發(fā)、ASIC芯片設計研發(fā)、MEMS結構批量制造、封裝、測試、標定全產業(yè)鏈解決方案的實力,實現自主可控。



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