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双芯片集成式微机械陀螺

技术简介

       随着汽车电子、卫星导航、医疗健康、消费电子等行业的发展,对能够检测载体运动状态的高性能、低成本的微型惯性器件提出了迫切需求。在此背景下,微机械陀螺技术在近几年得到迅猛发展,产品技术成熟度不断提高、体积不断缩小、成本不断降低,得到大量广泛应用。目前,市场上成熟应用的都是国外公司产品,包括InvenSensePanasonicBoschADISTEpson等公司产品。据Yole公司调研报告,预计到2015年,惯性MEMS器件的市场规模将达到61亿只,产值将达到44亿美元。

       双芯片集成式微机械陀螺是基于石英晶体的压电效应和科氏(Coriolis)原理实现对角速度信号检测的惯性MEMS器件。产品采用石英晶体为基材,通过MEMS工艺制造,具有精度高、温度性能好、环境适应性好、可靠性高、容易实现低成本批量化生产等特点,并可通过敏感芯片和专用集成电路芯片混合多芯片组装及系统级封装方式,实现产品的小型化。



技术指标

1)测量范围:±200º/s

2)零偏稳定性:≤10°/h

3)零偏全温变化:≤0.1°/s

4)标度因数全温变化:≤0.5%

5)线性度:≤0.1%

6)工作温度范围:-4085℃;

7)外形尺寸:≤5.0×4.0×2.0mm


技术特点

       双芯片集成式微机械陀螺采用石英晶体为基材,通过MEMS技术制造敏感芯片,充分利用了石英晶体良好的机械性能(高品质因数)和温度稳定性能,并利用了石英晶体的压电效应进行激励和检测,提高了信噪比,降低了制造工艺和电路的复杂性,同时,通过采用类似于晶振制作的湿法腐蚀工艺批量生产产品,大大降低了产品的成本,通过采用多芯片组装及系统级封装技术,实现了小型化。与其他类型微机械陀螺相比,产品具有综合精度高、温度性能好、可靠性高、成本低等特点。目前,在国内,采用石英基材的微机械陀螺的技术成熟度高于其他类型的微机械陀螺产品。


预期效益

产品实现产业化后,将广泛应用在汽车电子、北斗卫星导航、医疗健康、消费电子等领域,预计到2016年生产能力将达到200万只/年,产值将达到2亿元,到2020年,产能将达到500万只/年,产值将达到5亿元。