【科普贴】新一代MEMS振镜如何赋能车载激光雷达？
$英唐智控(SZ300131)$ $日盈电子(SH603286)$ $万集科技(SZ300552)$
幻实（主播）： 本期节目我们有幸邀请到了深圳市英唐极光微技术有限公司的黄春强黄总，请黄总跟大家打个招呼。
黄春强（嘉宾）： 大家好，我是深圳英唐极光微技术的黄春强。
芯片揭秘主播幻实（右）对话
深圳英唐极光微技术总经理 黄春强（左）
幻实（主播）： 英唐极光微和上市公司英唐智控有着怎样的关联？
黄春强（嘉宾）： 我们是英唐智控的全资子公司。英唐智控于2012年在创业板上市，目前英唐智控有三个大的业务板块，第一个是公司目前的主营业务，即元器件的代理分销；第二个板块是企业的ERP系统；第三个板块是半导体业务。在国家支持民用半导体的大背景下，英唐于2020年进行了战略转型，我们也是想通过这次转型来做自己品牌的产品。
在2020年，英唐全资收购了日本先锋微技术，他们的6英寸Foundry厂可用于制造一些光电类器件和模拟IC产品，从前端设计到生产制造和最终测试，可以一条龙为客户提供服务。
我们在收购的时候比较看好他们的一个技术叫MEMS Mirror，实际上他们在2003年的时候就开始在做电磁式MEMS Mirror这个产品。我们觉得这项技术非常符合后续市场的发展，所以在收购之后，去年集团通过公司增资扩股的形式成立了现在的英唐极光微，专门来研发生产和销售MEMS Mirror。
幻实（主播）： 所以你们是一家IDM公司?
黄春强（嘉宾）： 可以这样理解，产品由我们自己设计，同时在日本我们也有自己的6寸产线。
幻实（主播）： MEMS Mirror是一个什么样的技术方向？它解决什么问题？在哪些领域上能够应用呢？
黄春强（嘉宾） ： 它是一个MEMS的部件，它既是基于半导体的制程，有电子系统同时又是具备机械结构设计的器件，它的优势是小型化，可靠性强、抗震能力优良等。实际上，MEMS的应用已经十分广泛，比如耳机里的MEMS麦克风，基于MEMS的一些压力传感器，但是MEMS Mirror是这几年才慢慢发展起来的产品，它主要的应用有车载激光雷达，HUD，AR、VR以及微投等。因为我们有技术的积累，同时有量产的经验，所以集团在收购工厂的时候才决定把产品拿出来，再单独融资，成立一个子公司来运作它。
揭秘MEMS工艺制程
幻实（主播） ： 激光雷达其实是一个很大的产业链，有人做接收端，有人做发射端，也有人做集成，您说的这个器件属于整个流程里哪一个环节呢？
黄春强（嘉宾）： MEMS Mirror其实可以把它理解为一个镜子，这个镜子是个扫描部件，我们把光打到振镜上，然后通过控制振镜偏转的角度和精度，把光按理想的反射出去。因为它正好处于中间环节，所以发射端和接收端都有。它是一个体系，光要通过振镜反射出去，同时你反射的光也要通过它再回来。
MEMS振镜结构原理图（图源：网络）
幻实（主播）： 它的门槛在哪里？
黄春强（嘉宾）： 目前，做MEMS Mirror的厂家有很多，但是真正能达到量产级别的很少。我认为第一个门槛是在它的可靠性设计以及生产工艺，因为它毕竟是一个镜子，在高速转动的时候，它对悬臂梁的设计可靠性要求很高，比如你得保证在可靠性之内梁不会断掉；另外，MEMS Mirror属于一个模组，所以第二个门槛就是整个模组的组装自动化，精度以及良率。总的来说，主要门槛体现在从设计端来保证它的可靠性，从生产制造端来保证它的精度和良率，这是我觉得是目前最难的两个事情。
幻实（主播）： 它在工艺上面用的是什么样的一个制程呢？
黄春强（嘉宾）： MEMS工艺可以分两段，第一段是CMOS工艺，但同时需要在硅片上蚀刻一些沟槽和悬臂梁，所以也要用到MEMS的工艺，这就意味着这两个工艺要同时拥有，这也是我们工厂的一个优势，因为我们是基于6英寸的产线，而这条线起源于80年代的工艺，所以现在已经非常成熟。
目前市场上很多的友商也在做 MEMS，但他们更多的是采用自己设计再找外包的Foundry去加工，而不是像我们这种类IDM的模式。
幻实（主播）： 之前我们也分析过ADI，它的MEMS就有自己的IDM工厂，可以做很多个性化的部件，所以它的模拟芯片就非常有竞争力。
黄春强（嘉宾）： 因为MEMS是一个需要不断调试，然后找到一个合理制程的工艺，所以有自己的工厂的话可能会更便捷、更有竞争力。
幻实（主播）： 从2020年收购完成之后，现在的合作进展到什么阶段了？
黄春强（嘉宾）： 2020年我们把工厂全资收购之后，第二年就开始研发新的MEMS产品，去年已经在上海开了一个大型发布会，发布了两款MEMS振镜，一款是直径一毫米的，目前处于ES1阶段，这一款后续将用于AR眼镜，HUD以及微投影这类应用；另外一款直径是四毫米的，将应用于3D扫描以及车载激光雷达上，这一款目前我们在ES2的阶段，经过半年的推广，也与国内外感兴趣的阿尔法客户达成了一些意向合作。
在这半年的推广过程中，我们也了解到国内的长距离激光雷达的需求是希望这个镜子越来越大，针对这个需求，我们也规划了一款新的产品，年底我们会出一款8毫米的主打车规的长距激光雷达应用的产品。
全固态激光雷达未来或成终极路线？
幻实（主播） ： 我们芯片揭秘有一个栏目就是专门帮我们的国产芯片做一些推广，您刚刚提到的这三款产品有什么样的亮点和优势？
黄春强（嘉宾）： 第一点是这三个产品都基于同一电子技术，这个技术蕴含着我们十几年的研发积累；第二点是我们有自己的Foundry，以及可贵的量产经验，因为目前很多的厂商有设计，但是没有到量产级别，很多的问题其实要经过量产导入之后才会发现，我们有核心团队，有量产的经验，知道未来的坑在什么地方。
幻实（主播） ： 国产替代的很重要的一个点，不仅卡在设计端，还卡在工艺端，恰好你们两边都有一些经验可以去完成它。您预期我们未来在哪一个方向的市场可能会先打开？
黄春强（嘉宾） ： 我们的目标市场还是会先在汽车的激光雷达上。特别是这两年，电动汽车发展迅猛，慢慢都开始上标配的主雷达。国内前几位的激光雷达厂商，去年一年的出货量可能加起来有二十万台，今年数据可能要加到七八十万台。
从自动化驾驶的发展趋势来看，我们觉得激光雷达还是一个长远的、有潜在市场的赛道，目前国内的激光雷达厂商比较多，其中MEMS也是激光雷达主流的一个技术路线。当然，市场也给了我们很多其他方向，比如医疗领域的内窥镜，还有一些3D扫描成像，都需要用到MEMS Mirror这个器件，所以这也给我们开拓了很多视野。
MEMS激光雷达工作原理图（图源：网络）
幻实（主播）： 我们都知道激光雷达有几种技术路线，有长波的、短波的，还有固态的，是不是这些技术路线都要用到我们这个部件，还是说有一些是比较匹配的？
黄春强（嘉宾） ： 目前激光雷达的确有几种不同的路线，从大致的分类来说，第一个是纯机械式，转镜可以360度旋转，这种形式的激光雷达视野可以做得很宽，但因为结构关系，通过车规以及缩小尺寸的难度相对更大；第二个是半固态，这里面包含MEMS。这种方式是基于半导体制程，可靠性可以得到一定的提升，尺寸设计也更加友善。当然，我们认为，最终极的路线可能是全固态路线。
全固态这个路线目前从量产的可行性以及成熟度来说，还需要时间。我个人认为全固态可能在未来5年后实现，我们希望至少从去年开始到这后面的5年，我们要抓紧时间把MEMS Mirror推向市场，把风口占住。
幻实（主播）： 在您的细分赛道上，我们和国际上的差距大吗？
黄春强（嘉宾） ： 在我们赛道，真正能成熟量产MEMS Mirror的国外厂商，有一两家，但他们在MEMS Mirror走的技术路线和我们不太一样，未来真正有核心竞争力的是国内的厂商。总体来看，能达到量产的企业不多，同时良率可能还有些问题。
幻实（主播）： 所以这是一个有技术壁垒的行业。
黄春强（嘉宾） ： 是的，但是也正是因为有技术壁垒才能把我们自己的优势凸显出来，才能得到客户的认可。因为经过这半年的推广，很多客户来咨询我们这个产品的一个重要原因就是因为我们之前有过量产的经验，后续在可靠性方面也会更认可这个产品。
幻实（主播） ： 最后，您有没有什么想借着我们栏目去呼吁的？
黄春强（嘉宾）： 第一，我希望通过芯片揭秘这个平台，更多的客户可以知道了解到英唐极光微；第二，我也希望通过贵公司这个平台，让更多的客户了解到我们国产半导体的发展情况，在当前国际形势以及国家政策的背景下，我们国家来全力发展半导体对国家未来非常重要，也希望各个市场供应供应链以及各个客户端一起支持我们国产半导体的发展。
幻实（主播） ： 能去收购一家相对保守和固化的日本公司并不简单，所以这个起步你们可能已经花了很多时间去做铺垫，包括收购之后怎么和本土融合，而且这么短时间内就能开发出新一代产品，我觉得很了不起。你们应该拥有一支非常能打仗的团队。
黄春强（嘉宾）： 这离不开英唐集团领导的全力支持。的确我们在日本收购的两年过程中，进行了很多的交叉融合和管理，整个工厂还是朝着英唐集团战略部署的方向在前进，有些产品的技术还是比较有前瞻性的一些技术积累。
MEMS微镜（也被称为“MEMS微振镜”、“MEMS扫描镜”）是指采用光学MEMS技术制造的，把微光反射镜与MEMS驱动器集成在一起的光学MEMS器件。MEMS微镜的运动方式包括平动和扭转两种机械运动。近年来，随着智能化、电动化、网联化的加速发展，汽车传感器市场持续扩大，且基于MEMS等半导体制造工艺生产的先进传感器正在逐步替代部分传统类型传感器。
以汽车自动驾驶功能为例，激光雷达是其中用到的众多传感器之一，按照激光扫描方式可以分为机械、混合和固态三种类型。随着自动驾驶技术的不断发展，小型化、低成本、高精度、固态化激光雷达逐渐出现并得到应用。MEMS激光雷达的核心光束操纵元件为MEMS微镜，可通过半导体工艺进行集成化生产，极大地减少了激光雷达的体积且降低了成本，在车规级批量应用中存在优势。 作者：空降芯片圈的幻实 网页链接 出处：bilibili