作為自主導(dǎo)航的人形機(jī)器人,必須實(shí)時(shí)知曉自己的位置。而IMU是測(cè)量物體三軸姿態(tài)角(或角速率)以及加速度的設(shè)備,在機(jī)器人導(dǎo)航中有著很重要的應(yīng)用。優(yōu)必選人形機(jī)器人和小米四足機(jī)器狗均有搭載高精度慣導(dǎo)傳感器。
慣性測(cè)量單元(Inertial measurement unit,簡(jiǎn)稱IMU)是測(cè)量物體三軸姿態(tài)角(或角速率)以及加速度的裝置。IMU的核心裝置是陀螺儀和加速度計(jì)。通常情況下,每套慣性測(cè)量裝置包含三組陀螺儀和加速度計(jì),分別測(cè)量三個(gè)自由度的角加速度和線加速度,通過(guò)對(duì)加速度的積分和初始速度、位置的疊加運(yùn)算,得到物體在空間位置中的運(yùn)動(dòng)方向和速度,結(jié)合慣性導(dǎo)航系統(tǒng)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)定,對(duì)航向和速度進(jìn)行修正以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航功能。對(duì)于平動(dòng)的測(cè)量通常采用加速度計(jì)的方式,而轉(zhuǎn)動(dòng)的測(cè)量是通過(guò)陀螺儀來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖|優(yōu)必選人形機(jī)器人
來(lái)源:優(yōu)必選官網(wǎng)
而四足機(jī)器狗也通過(guò)從 IMU、激光雷達(dá)等傳感器獲取信息,結(jié)合相關(guān)算法,實(shí)現(xiàn)即時(shí)定位與地圖構(gòu)建。小米cyberdog也配備有慣性測(cè)量單元,與其他傳感器配合使用。
圖|小米四足機(jī)器狗
來(lái)源:小米官網(wǎng)
IMU可測(cè)量物體在三維空間中的角速度和加速度,并以此解算出物體的姿態(tài),是機(jī)器人平衡和穩(wěn)定行走的關(guān)鍵傳感器。由IMU主導(dǎo)的慣性系統(tǒng),可以在人形機(jī)器人中實(shí)現(xiàn)慣性導(dǎo)航、慣性測(cè)量和慣性穩(wěn)控等多重功能。其中以慣性導(dǎo)航的應(yīng)用最為廣泛。
一、IMU介紹
1.1、IMU工作原理
圖|慣性導(dǎo)航系統(tǒng)工作原理圖
來(lái)源:星網(wǎng)宇達(dá)、基業(yè)常青
1.2、分類(lèi)
根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景和精度要求不同,可以將慣性導(dǎo)航所需陀螺儀器件分為戰(zhàn)略級(jí)、導(dǎo)航級(jí)、戰(zhàn)術(shù)級(jí)和商業(yè)級(jí)(消費(fèi)級(jí)):1、戰(zhàn)略級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景集中于航天和航海領(lǐng)域;2、導(dǎo)航級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景多為各類(lèi)導(dǎo)彈武器;3、戰(zhàn)術(shù)級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景包括地面兵裝武器和飛行器;4、商業(yè)級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景為民用。
慣性技術(shù)發(fā)展之初主要用于國(guó)防軍工領(lǐng)域,高精度、高靈敏度是面向軍工慣性技術(shù)產(chǎn)品的主要特征。因此國(guó)外對(duì)高精度慣性技術(shù)和器件嚴(yán)密封鎖、對(duì)任何國(guó)家都是禁運(yùn)的。隨著技術(shù)進(jìn)步,中低精度的慣性器件發(fā)展迅猛,其成本逐步降低,體積逐步減小,慣性技術(shù)在民用領(lǐng)域也開(kāi)始得到應(yīng)用,并為越來(lái)越多的行業(yè)所了解。尤其微機(jī)電慣性器件(MEMS IMU)大規(guī)模生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn),使得在較低精度即可滿足應(yīng)用需求的民用領(lǐng)域,慣性技術(shù)產(chǎn)品開(kāi)始得到廣泛使用,目前應(yīng)用領(lǐng)域與規(guī)模正呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。
MEMS是指利用半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝構(gòu)造的集微傳感器、信號(hào)處理和控制電路、微執(zhí)行器、通訊接口和電源等部件于一體的微米至毫米尺寸的微型器件或系統(tǒng);MEMS將電子系統(tǒng)與周?chē)h(huán)境有機(jī)結(jié)合在一起,微傳感器接收運(yùn)動(dòng)、光、熱、聲、磁等信號(hào),信號(hào)再被轉(zhuǎn)換成電子系統(tǒng)能夠識(shí)別、處理的電信號(hào),部分MEMS器件可通過(guò)微執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)對(duì)外部介質(zhì)的操作功能。
1.3、MEMS 慣性傳感器構(gòu)成
高性能 MEMS 慣性傳感器,包括 MEMS 陀螺儀和 MEMS 加速度計(jì),均包含一顆微機(jī)械(MEMS)芯片和一顆專(zhuān)用控制電路(ASIC)芯片,并通過(guò)慣性技術(shù)實(shí)現(xiàn)物體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)軌跡的感知。陀螺儀和加速度計(jì)是慣性系統(tǒng)的基礎(chǔ)核心器件,其性能高低直接決定慣性系統(tǒng)的整體表現(xiàn)。硅基 MEMS 慣性傳感器因小型化、高集成、低成本的優(yōu)勢(shì),成為現(xiàn)代慣性傳感器的重要發(fā)展方向。
1.3.1、MEMS 陀螺儀
陀螺儀是測(cè)量角速率的一種器件,是慣性系統(tǒng)的重要組成部分,主要用于導(dǎo) 航定位、姿態(tài)感知、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、平臺(tái)穩(wěn)定等應(yīng)用領(lǐng)域。MEMS 陀螺儀的核心是 一顆微機(jī)械(MEMS)芯片,一顆專(zhuān)用控制電路(ASIC)芯片及應(yīng)力隔離封裝。
圖|MEMS陀螺儀結(jié)構(gòu)
來(lái)源:芯動(dòng)聯(lián)科招股書(shū)
?其工作原理為:采用半導(dǎo)體加工技術(shù)在硅晶圓上制造出的 MEMS 芯片,在 ASIC 芯片的驅(qū)動(dòng)控制下感應(yīng)外部待測(cè)信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為電容、電阻、電荷等信號(hào)變化, ASIC 芯片再將上述信號(hào)變化轉(zhuǎn)化成電學(xué)信號(hào),最終通過(guò)封裝將芯片保護(hù)起來(lái)并將信號(hào)輸出,從而實(shí)現(xiàn)外部信息獲取與交互的功能。
1.3.2、MEMS 加速度計(jì)
加速度計(jì)是一種能夠測(cè)量物體線加速度的器件。加速度計(jì)的理論基礎(chǔ)是牛頓 第二定律,傳感器在加速過(guò)程中,可通過(guò)對(duì)質(zhì)量塊所受慣性力的測(cè)量計(jì)算出加速 度值。如果初速度已知,就可以通過(guò)對(duì)時(shí)間積分得到線速度,再次積分即可計(jì)算出直線位移。加速度計(jì)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于導(dǎo)航定位、姿態(tài)感知、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、平臺(tái)穩(wěn)定等領(lǐng)域。
MEMS 加速度計(jì)的核心是一顆 MEMS 芯片、一顆 ASIC 芯片及應(yīng)力隔離封裝。其產(chǎn)品構(gòu)造與前述陀螺儀基本相同。MEMS 加速度計(jì)利用敏感結(jié)構(gòu)將線加速度的變化轉(zhuǎn)換為電容的變化量,最終通過(guò)專(zhuān)用集成電路讀出電容值的變化,得到物體運(yùn)動(dòng)的加速度值。產(chǎn)品主要包含加速度計(jì)敏感結(jié)構(gòu)和 ASIC 芯片,ASIC 芯片由電容/電壓變換電路和數(shù)字部分組成。
圖|電容式加速度計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)
來(lái)源:zdinnova、民生證券研究院
1.4、IMU主要應(yīng)用
1.4.1、自動(dòng)駕駛核心中的核心
自動(dòng)駕駛的核心包括定位、感知、決策、執(zhí)行四個(gè)部分,其中定位是決策和執(zhí)行的前提。定位系統(tǒng)主要作用是確定車(chē)輛所處的絕對(duì)位置;感知層的主要作用是收集和解析出周?chē)h(huán)境的信息;決策層基于對(duì)當(dāng)前位置和周?chē)h(huán)境的理解,做出實(shí)時(shí)的安全有效的執(zhí)行計(jì)劃;執(zhí)行層則是按照決策層的計(jì)劃進(jìn)行。
定位系統(tǒng)主要是以高精地圖為依托,通過(guò)慣性傳感器(IMU)和全球定位系統(tǒng)(GNSS),來(lái)精確定位車(chē)輛所處絕對(duì)位置。慣性導(dǎo)航是不可替代的關(guān)鍵定位技術(shù),將成為自動(dòng)駕駛定位信息融合的中心。IMU具有輸出信息不間斷、不受外界干擾等獨(dú)特優(yōu)勢(shì),可保證在任何時(shí)刻以高頻次輸出車(chē)輛運(yùn)動(dòng)參數(shù),為決策中心提供連續(xù)的車(chē)輛位置、姿態(tài)信息,這是任何傳感器都無(wú)法比擬的。
1.4.2、無(wú)人機(jī)
通過(guò)利用慣性器件及捷聯(lián)慣性導(dǎo)航技術(shù),可以為無(wú)人機(jī)提供精確的速度、位置和姿態(tài)等信息,從而實(shí)現(xiàn)其精確的導(dǎo)航定位和姿態(tài)控制。目前無(wú)人機(jī)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用最為成熟,同時(shí)隨著人們對(duì)無(wú)人機(jī)認(rèn)知程度的加深,其在遙感測(cè)繪、邊海防、森林防火、管道巡線、應(yīng)急救災(zāi)、警務(wù)執(zhí)法等民用領(lǐng)域呈現(xiàn)出迅猛的發(fā)展態(tài)勢(shì)。
我國(guó)民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)將繼續(xù)保持高速增長(zhǎng)。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),2019年中國(guó)民用無(wú)人機(jī)銷(xiāo)售規(guī)模為134.8億元,同比增長(zhǎng)53.2%,近三年增速始終維持在50%以上,預(yù)計(jì)到2025年,我國(guó)民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到560億元,平均增速將在30%左右,各應(yīng)用領(lǐng)域也將逐漸形成規(guī)?;氖袌?chǎng),發(fā)展前景良好;其中,航拍及娛樂(lè)仍是最大的應(yīng)用領(lǐng)域,市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)300億元。未來(lái)無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的慣性導(dǎo)航產(chǎn)品將充分受益于無(wú)人機(jī)市場(chǎng)的高速增長(zhǎng),成為民用市場(chǎng)重要增長(zhǎng)點(diǎn)之一。
1.4.3、VR/AR
VR/AR帶給用戶的沉浸感和真實(shí)感,也源于IMU的精度提高。在IMU刷新率和顯示刷新率同步提高的今天,VR內(nèi)容得以實(shí)時(shí)適配頭部和身體的敏捷移動(dòng)和旋轉(zhuǎn),讓用戶察覺(jué)不到延遲和卡頓,進(jìn)而減少暈車(chē)感。
根據(jù)國(guó)際數(shù)據(jù)分析公司IDC的數(shù)據(jù),2020年全球VR頭顯出貨量達(dá)670萬(wàn)臺(tái),較2019年增長(zhǎng)72%,AR眼鏡出貨量40萬(wàn)臺(tái),增長(zhǎng)33%。2021年預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)VR產(chǎn)業(yè)在消費(fèi)端迎來(lái)變量和拐點(diǎn),AR產(chǎn)業(yè)也將看到新的突破。
1.5、MEMS IMU市場(chǎng)空間
根據(jù) Yole 數(shù)據(jù),全球 MEMS 慣性傳感器的市場(chǎng)規(guī)模從 2018 年的 28.31 億美元增長(zhǎng) 至 2021 年的 35.09 億美元,預(yù)計(jì) 2027 年將增長(zhǎng)至 49.43 億美元,2018 年至 2027 年 CAGR 為 6.4%;其中全球 MEMS IMU 市場(chǎng)從 2018 年 13.79 億美元有望增長(zhǎng)至 2027 年 27.92 億美元,CAGR 為 8.2%。
根據(jù)芯謀研究數(shù)據(jù),2022 年中國(guó) MEMS 慣性傳感器市場(chǎng)規(guī)模為 77.4 億元,至 2027 年有望達(dá)到 125.7 億元。2022 年中國(guó)慣性傳感器市場(chǎng)中, MEMS IMU 是市場(chǎng)份額最大的品類(lèi),占比約為 56%,MEMS 加速度計(jì)的市場(chǎng)規(guī)模占比約為 34%,MEMS 陀螺儀的市場(chǎng)規(guī)模占比約為 10%。隨著 MEMS IMU 技術(shù)的成 熟和系統(tǒng)綜合成本的下降,整個(gè) MEMS 慣性傳感器市場(chǎng)正在經(jīng)歷巨大的變革,獨(dú)立的 MEMS 加速度計(jì)和陀螺儀越來(lái)越多地被 MEMS IMU 所取代。2022 年國(guó)內(nèi) MEMS IMU 市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 43.1 億元,至 2027 年有望達(dá) 75.5 億 元,CAGR11.9%。
二、國(guó)內(nèi)主要IMU相關(guān)公司
2.1、華依科技
公司緊跟智能駕駛的發(fā)展趨勢(shì),加大對(duì)高精度慣導(dǎo)研發(fā)力度,具備了滿足不同客戶需求,提 供多種解決方案的技術(shù)能力,實(shí)現(xiàn)車(chē)規(guī)級(jí)慣導(dǎo)技術(shù)的產(chǎn)品化。高精度慣導(dǎo)產(chǎn)品不依賴外部信號(hào),具有高可靠性,并能夠與車(chē)輛其他傳感器數(shù)據(jù)融合,進(jìn)一步提升車(chē)輛定位精度,逐漸成為 L3 及以上智能駕駛車(chē)輛的重要定位系統(tǒng),在汽車(chē)智能駕駛應(yīng)用領(lǐng)域尚處于起步階段,具有廣闊的成長(zhǎng)空間。
2022 年公司高精度慣導(dǎo)業(yè)務(wù)進(jìn)展加速,研發(fā)投入持續(xù)加大,依托強(qiáng)大的軟件開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)、跨學(xué)科專(zhuān)家的鼎力加盟和智能軟件算法的快速迭代,公司 IMU 產(chǎn)品進(jìn)度保持行業(yè)領(lǐng)先,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層產(chǎn)品的率先落地。產(chǎn)品與多家主機(jī)廠已完成車(chē)型匹配工作,并初步建立了完整的生產(chǎn)體系,同時(shí)與國(guó)內(nèi)多家廠商建立了深度合作關(guān)系。已獲得部分客戶的產(chǎn)品定點(diǎn),其中奇瑞汽車(chē)定點(diǎn)、智己汽車(chē)定點(diǎn)已公告,后續(xù)有望獲得更多的客戶訂單。
圖|華依科技產(chǎn)品
來(lái)源:華依科技官網(wǎng)、與非研究院整理
智能汽車(chē)的發(fā)展將拉動(dòng)包括高精度慣導(dǎo)在內(nèi)的相關(guān)器件的發(fā)展。自動(dòng)駕駛車(chē)輛需要對(duì)道路狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測(cè),為此,智能汽車(chē)必須具備遠(yuǎn)超人類(lèi)的檢測(cè)感知能力。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS) 是 L3 及以上等級(jí)自動(dòng)駕駛車(chē)輛不可或缺的模塊,能夠在 GPS、GNSS、5G 等外部信號(hào)不佳時(shí)通過(guò)自身運(yùn)動(dòng)信息實(shí)現(xiàn)定位。慣性測(cè)量單元(IMU)則是 INS 中的核心部件,其原理是測(cè)量運(yùn)載體本身的加速度以確定其的位置信息,實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航和定位的目的。受益于自動(dòng)駕駛技術(shù)的快速發(fā)展,慣性測(cè)量單元(IMU)的市場(chǎng)規(guī)模有望高速增長(zhǎng)。
2.2、芯動(dòng)聯(lián)科
安徽芯動(dòng)聯(lián)科微系統(tǒng)股份有限公司成立于2012年,公司注冊(cè)地位于安徽省蚌埠市。公司自成立以來(lái)在初始專(zhuān)用技術(shù)基礎(chǔ)上持續(xù)發(fā)展高性能 MEMS 慣性傳感器的相關(guān)核心技術(shù),形成了MEMS慣性傳感器核心技術(shù)體系,涵蓋MEMS慣性傳感器芯片設(shè)計(jì)、MEMS 工藝方案開(kāi)發(fā)、封裝與測(cè)試等主要環(huán)節(jié)。公司目前采用 Fabless 模式。
公司高性能MEMS慣性傳感器產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到其同類(lèi)產(chǎn)品的性能等級(jí),在MEMS慣性傳感器領(lǐng)域處于國(guó)際先進(jìn)水平。 在國(guó)內(nèi),公司較早從事高性能MEMS慣性傳感器研發(fā),是目前少數(shù)可以實(shí)現(xiàn)高性能MEMS慣性傳感器穩(wěn)定量產(chǎn)的企業(yè),在MEMS 慣性傳感器的市場(chǎng)具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)壁壘,或?qū)⒊掷m(xù)保證其盈利能力。
公司MEMS陀螺儀采用靜電驅(qū)動(dòng)、電容檢測(cè)的開(kāi)環(huán)閉環(huán)兼容的工作模式。 公司 MEMS 芯片采用多質(zhì)量塊差分解耦結(jié)構(gòu),具有優(yōu)良的正交誤差抑制能力、抗振動(dòng)特性以及溫度特性,有利于保持陀螺儀運(yùn)行中的穩(wěn)定性和測(cè)量精準(zhǔn)性;公司 ASIC 芯片可以實(shí)現(xiàn)微小電容檢測(cè),使陀螺儀具有較高的靈敏度。
圖|陀螺儀產(chǎn)品及性能
來(lái)源:芯動(dòng)聯(lián)科官網(wǎng)、與非研究院整理
公司 MEMS 加速度計(jì)通過(guò)分散式多單元結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),使 MEMS 敏感結(jié)構(gòu)具有高靈敏度、低漂移、低溫度系數(shù)、良好的重復(fù)性等特性。公司 MEMS 加速度計(jì)基于 SOI 體硅工藝制造,配以高性能 ASIC 電路,可以實(shí)現(xiàn) μg 級(jí)加速度測(cè)量 精度。
圖|加速度計(jì)產(chǎn)品及性能
來(lái)源:芯動(dòng)聯(lián)科官網(wǎng)、與非研究院整理
2.3、矽??萍?/strong>
上海矽睿科技股份有限公司(QST)成立于2012年。專(zhuān)注于高質(zhì)量傳感器產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、以及增值應(yīng)用與服務(wù),致力于成為以應(yīng)用為導(dǎo)向的多傳感器平臺(tái),提供智能、集成、經(jīng)濟(jì)的傳感器解決方案,加之領(lǐng)先的算法技術(shù),協(xié)助我們的客戶開(kāi)發(fā)制造成功的系統(tǒng)產(chǎn)品,使人們輕松享受科技帶來(lái)的美好生活。
公司產(chǎn)品包括多款MEMS傳感器,如六軸IMU、加速度計(jì)、環(huán)境傳感器、組合傳感器等;磁性傳感器芯片,如磁力計(jì)、磁編碼器、電流傳感器、霍爾傳感器等;及汽車(chē)與物聯(lián)網(wǎng)智能模組和系統(tǒng)。應(yīng)用市場(chǎng)聚焦智能手機(jī)、智能穿戴、物聯(lián)網(wǎng)、智能制造,汽車(chē)電子,并向智慧醫(yī)療、元宇宙、與自動(dòng)駕駛市場(chǎng)演進(jìn)。
圖|矽睿科技IMU、加速度計(jì)產(chǎn)品
來(lái)源:矽睿科技官網(wǎng)、與非研究院整理
2.4、賽微電子
2016 年,公司以 7.5 億元人民幣的價(jià)格完成對(duì)瑞典 Silex 的控股收購(gòu),瑞典 Silex 成為公司的全資子公司,同時(shí)成為MEMS業(yè)務(wù)板塊的核心工廠及支持平臺(tái)。
公司MEMS工藝開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)是指根據(jù)客戶提供的芯片設(shè)計(jì)方案,以滿足產(chǎn)品性能、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品“可生產(chǎn)性”以及平衡經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo),利用工藝技術(shù)儲(chǔ)備及項(xiàng)目開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行產(chǎn)品制造工藝流程的開(kāi)發(fā),為客戶提供定制的產(chǎn)品制造流程。
2.4.1、行業(yè)地位
公司全資子公司瑞典Silex是全球領(lǐng)先的純MEMS代工企業(yè),服務(wù)于全球各領(lǐng)域巨頭廠商,且公司正在北京推進(jìn)建設(shè)“8英寸MEMS國(guó)際代工線建設(shè)項(xiàng)目”,有望繼續(xù)保持純MEMS代工的全球領(lǐng)先地位。根據(jù)世界權(quán)威半導(dǎo)體市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Yole Development的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2012年至今,Silex在全球MEMS代工廠營(yíng)收排名中一直位居前五,在純代工領(lǐng)域則位居第二,與意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)、TELEDYNE DALSA、臺(tái)積電(TSMC)、索尼(SONY)等廠商持續(xù)競(jìng)爭(zhēng),長(zhǎng)期保持在全球MEMS晶圓代工第一梯隊(duì)。
圖|2021 年全球純 MEMS 代工企業(yè)收入排名
來(lái)源:Yole Development
2022 年 1 月以來(lái),瑞典 FAB1&FAB2 積極維護(hù)并拓展已有通信、生物醫(yī)療、工業(yè)汽車(chē)、消費(fèi)電子領(lǐng)域市場(chǎng),積極推進(jìn)新型 MEMS 硅光子器件、新型 MEMS 醫(yī)學(xué)器件、新型 MEMS 紅外器件、新型 MEMS 超聲波換能器件、新型 MEMS 慣性器件(包括在 AR/VR 領(lǐng)域的新應(yīng)用)等不同類(lèi)別、不同型號(hào)產(chǎn)品的工藝開(kāi)發(fā)及產(chǎn)品驗(yàn)證,積極提升現(xiàn)有 7000 片/月產(chǎn)能的利用率及良率。
2.4.2、公司產(chǎn)能
2021 年北京 FAB3 8 英寸 MEMS 產(chǎn)線正式量產(chǎn)。2021 年二季度末公司“8 英寸 MEMS 國(guó)際代工線”(北京 FAB3)正式啟動(dòng)量產(chǎn),公司全資子公司賽萊克斯國(guó)際、國(guó)家 集成電路基金分別持有項(xiàng)目公司賽萊克斯北京 70%、30%股權(quán),該座晶圓廠定位于 規(guī)模生產(chǎn) 8 英寸 MEMS 晶圓,可服務(wù)下游消費(fèi)電子、通訊、工業(yè)汽車(chē)及生物醫(yī)療等 領(lǐng)域的全球客戶。
2023 年 12 月 29 日,北京賽微電子股份有限公司控股子公司賽萊克斯微系統(tǒng)科技(北京)有限公司代工制造的某款 MEMS-IMU(慣性測(cè)量單元)通過(guò)了客戶驗(yàn)證,賽萊克斯北京收到該客戶發(fā)出的采購(gòu)訂單,啟動(dòng)首批 MEMS-IMU 8 英寸晶圓的小批量試生產(chǎn)。
圖|公司MEMS 產(chǎn)線情況
來(lái)源:國(guó)信證券研究所
近年來(lái),賽萊克斯北京持續(xù)加大研發(fā)投入,自主積累基礎(chǔ)工藝,積極探索各類(lèi) MEMS 器件的生產(chǎn)訣竅,努力為全球通信、生物醫(yī)療、工業(yè)汽車(chē)、消費(fèi)電子等各領(lǐng)域客戶,尤其是中國(guó)本土客戶提供優(yōu)質(zhì)的 MEMS 工藝開(kāi)發(fā)及晶圓制造服務(wù),積極推動(dòng)公司在本土形成和提升自主可控的 MEMS 生產(chǎn)制造能力,加速國(guó)產(chǎn)替代。
2.5、中芯集成
芯聯(lián)集成團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在MEMS領(lǐng)域耕耘了已有十多年,擁有豐富的研發(fā)和大規(guī)模量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。 技術(shù)路線主要分為兩類(lèi):第一種為器件直接接觸外部環(huán)境的開(kāi)放式結(jié)構(gòu),例如MEMS麥克風(fēng)、壓力傳感器、超聲波傳感器等;第二種為器件密閉在封蓋中的封閉式結(jié)構(gòu),例如振蕩器、加速度計(jì)、陀螺儀等。
公司擁有國(guó)內(nèi)規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的 MEMS 晶圓代工廠,牽頭承擔(dān)了國(guó)家科技部十四五規(guī)劃重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)“MEMS傳感器批量制造平臺(tái)”項(xiàng)目。公司具備體硅和表面硅工藝能力,針對(duì)主流應(yīng)用開(kāi)發(fā)了標(biāo)準(zhǔn)化成套制造工藝,重點(diǎn)研究攻克了高精度膜層沉積/生長(zhǎng)、高強(qiáng)度鍵合技術(shù)、高兼容度的敏感元件低溫工藝、無(wú)損集成器件的 MEMS 犧牲層釋放技術(shù)等一系列共性關(guān)鍵技術(shù),為國(guó)家快速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)、新能源汽車(chē)、5G 通信等領(lǐng)域的MEMS傳感器芯片需求提供了強(qiáng)有力支撐。公司的MEMS產(chǎn)品已廣泛進(jìn)入了通訊類(lèi)和消費(fèi)類(lèi)應(yīng)用,多項(xiàng)先進(jìn)車(chē)載傳感器進(jìn)入了新能源汽車(chē)供應(yīng)鏈。
三、總結(jié)
預(yù)計(jì)2025年人形機(jī)器人IMU應(yīng)用發(fā)展成熟,每臺(tái)機(jī)器人需要3-4顆IMU提高機(jī)器人的精度,用來(lái)達(dá)到控制身體姿態(tài)、頭部穩(wěn)定補(bǔ)償以及身體穩(wěn)定的效果,而不只是目前初期的簡(jiǎn)單移動(dòng)。預(yù)計(jì)2025年自動(dòng)駕駛L3及以上滲透率為10%-20%,IMU作為智能駕駛車(chē)輛的重要定位系統(tǒng),在汽車(chē)智能駕駛應(yīng)用領(lǐng)域具有廣闊的成長(zhǎng)空間。
國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈中已經(jīng)具備了華依科技、芯動(dòng)聯(lián)科、矽??萍嫉菼MU設(shè)計(jì)企業(yè),還有賽微電子和中芯集成這樣的MEMS IMU代工企業(yè)。人形機(jī)器人和自動(dòng)駕駛汽車(chē)的崛起,也將同步帶動(dòng)IMU市場(chǎng)逐漸發(fā)展和成長(zhǎng)起來(lái),實(shí)現(xiàn)從低端到高端的跨越,突破技術(shù)封鎖,實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。