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微元时代全力推进中高精度惯性 MEMS 传感器自主国产化

时间：2019-01-14 11:29来源：麦姆斯咨询

摘要：北京微元时代科技有限公司成立于2011年，是一家孵化于北京大学微电子学研究院，专门从事MEMS惯性传感器研发、生产和销售的高科技公司。微元时代的核心技术源于北京大学微纳电子学研究院惯性MEMS课题组近二十年的深厚技术积淀成果转化。

采访背景：北京微元时代科技有限公司（简称：微元时代），成立于2011年，是一家孵化于北京大学微电子学研究院，专门从事MEMS惯性传感器研发、生产和销售的高科技公司。微元时代的核心技术源于北京大学微纳电子学研究院惯性MEMS课题组近二十年的深厚技术积淀成果转化。公司致力于研制全国产化、自主可控的中高端MEMS陀螺仪、MEMS加速度计以及惯性MEMS组合等系列化产品，以及为MEMS业内提供专业而细致的设计及工艺技术服务。公司创始人闫桂珍老师是北京大学教授、博士生导师，中国MEMS工艺技术奠基人，惯性MEMS传感器专家，具有四十多年的集成电路和MEMS工艺技术研发经验，精通微电子器件和集成电路制造技术。闫教授曾获国家“八五”科技攻关重大科技成果奖、北京市科技先进一等奖、国家技术发明二等奖等，并开发了多套CMOS和MEMS工艺技术，其中广受好评的北京大学MEMS SOG工艺，已经服务于国内十几家大学和研究所。为了探秘微元时代，麦姆斯咨询近期与闫教授进行了深入交流。

麦姆斯咨询：闫老师，很高兴采访您。首先请介绍下微元时代和团队情况吧。
闫桂珍：微元时代孵化于北京大学微纳电子学研究院惯性MEMS课题组。北京大学的惯性MEMS技术研究放在微纳电子学专业，是国内从事惯性MEMS器件研究最早的一批单位之一，我们有一个微米/纳米加工技术国家级重点实验室，微纳加工技术是我们的专业特长，所以北京大学的惯性MEMS研究是以制造工艺为起点来展开的，而制造工艺恰恰是惯性MEMS器件研究中的基础核心部分，这是我们的特色。我们课题组开展MEMS惯性器件研究近二十年，承担过多项MEMS惯性器件的相关课题，围绕国家对中高端惯性MEMS传感器的迫切需求，在惯性MEMS器件设计、敏感结构制造加工、ASIC电路设计、可靠性封装及批量测试等方面开展了较为系统的研究，突破了一系列关键技术，取得了一批具有国际先进水平的科研成果。其中，我们开发的MEMS SOG工艺具有高精度、高成品率的优点，满足了高精度MEMS陀螺仪对工艺的需求，每年为国内十余家科研机构提供近万只的MEMS惯性器件敏感结构加工，并在淮海工业集团成功实现了产学研转化，为MEMS陀螺仪的产业化打下了良好基础。高校不适于从事产业化运作，因此我们孵化出了微元时代来推动惯性MEMS产品的产业化进程，这也是响应国家近年来的有利政策，对高校的科研成果进行转化。

现在的团队成员都是来自MEMS领域的资深工程师和专家，包括一些北京大学的老师和我的学生等，人员专业且全面，包括结构力学、集成电路设计、微纳工艺、微电子封装等。整个团队有很强的凝聚力和使命感，全力推进我国中高精度惯性MEMS传感器的自主国产化。

 
微元时代掌握惯性MEMS传感器全技术链，自主可控
 
麦姆斯咨询：接下来，请您介绍下微元时代的产品情况。
闫桂珍：经过这么多年的技术攻关，我们团队啃下了无数个“硬骨头”，现在我们自己设计制造的MEMS陀螺仪和加速度计，具有完全自主知识产权，产品性能指标达到了国外同类产品先进水平，走出了产业化的重要一步。

现阶段主要定位在中精度战术级MEMS陀螺仪和加速度计。陀螺仪和加速度计为单芯片陶瓷封装，产品尺寸都是10mm x 10mm x 3.5mm，全部为5V供电，内部进行了温度补偿，对外采用I2C或者SPI总线接口。陀螺仪的量程从±300°/s到5400°/s，加速度计的量程从5g到100g，中小量程下综合力热环境性能为30°/h和1mg，陀螺仪常温稳定性和重复性在5°/h左右。此外，我们的陀螺仪和加速度计产品具有较强的抗高过载能力，可达20000g@8ms。现在，微元时代可随时进行中小批量MEMS陀螺仪和加速度计的供货，产品质量没有任何问题。因为我们已经向国内的多个用户提供了产品进行应用验证，并取得了良好的反馈。

微元时代无论从技术上还是产品应用上已经取得了非常不错的成绩，但是仍处于起步阶段，我们非常希望同国内的各个单位进行紧密合作，共同推动我们国家的MEMS产业发展，在这一点上，我们团队是十分开放的。可以针对每一个客户的具体需求，从单芯片到多轴组合，从芯片级到组件级，帮助客户快速实现产品原型并进行评估。

 
单轴陀螺仪（10mm x 10mm x 3.5mm）
 
 
单轴陀螺仪组件（21mm x 15mm x 5mm）
 
 
双轴陀螺仪（20mm x 20mm x 15mm）
 
 
惯性测量单元（IMU）（30mm x 30mm x 27mm）
 
麦姆斯咨询：你们如何解决惯性MEMS产品的量产问题？
闫桂珍：为了实现较高成品率的批产能力，在MEMS设计上巧妙降低对工艺误差的敏感度，在工艺控制上努力降低工艺误差，保证加工的一致性和加工成品率。另一方面同时开发及采用了全自动芯片中测系统、全自动贴片设备、自动键线设备以及自动封装设备，将MEMS器件后道工序中的全部设计要点在设备工艺流程中实现，有效地提高了产品的良率，保证了性能的一致性和可靠性。现在，我们可以给用户提供中小批量产品供货（万只以内）。

麦姆斯咨询：微元时代有无融资计划？可否介绍下？
闫桂珍：微元时代在发展过程中，得到了很多人的大力支持，也曾遇到过很多困难，比如发展资金问题，我们团队成员自掏腰包，“众筹”搞开发。我的学生、博士后还有众多员工，放弃了外面高薪的机会，在这个领域继续深耕，就是想早日把自主国产化的产品推向市场。既然国外中高端MEMS陀螺仪和加速度计能用，咱们国内的产品没有理由不能用。随着团队的努力，公司取得了巨大的进步，因此到目前有很多不同背景的投资机构表达了投资意愿，也欢迎认可微元时代能力并看好中高端惯性MEMS产业发展的机构来投资我们，加速更多的惯性MEMS产品落地。

麦姆斯咨询：闫老师，听说您的学生对您的评价都很高，能否说说您的学生们?
闫桂珍：我的学生们真是都非常优秀，我本人的水平有限，在很多领域没有他们懂得多，但是他们都能通过自己的努力解决了一个个技术难题。我非常欣慰的是，这么多年从组内毕业的很多学生仍在MEMS产业奋斗，很多人都已经成长为各个单位的中坚力量，为国家MEMS事业奉献着自己的力量，尽管MEMS专业可能不如计算机、金融等专业薪酬待遇高，但是国家必须有人去从事这些实体科技行业，板凳一坐十年冷，没有忍受孤独和不成功的心态，是不可能取得成绩的，各个行业皆如此。我快70岁了，没能看到全国产的MEMS陀螺仪能真正用起来，因此总是不甘心，一直憋着一股劲在做事。我希望自己的学生们能够坚守自己的梦想，不忘初心，记得北京大学母校对你们的培养，不求做出多大成绩，只求在你们各自的岗位上兢兢业业，安守本分，尽自己的能力为国家做出贡献。
 
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