MEMS激光雷達(dá)量產(chǎn)首選多個(gè)因素詳解
2021-09-22 15:21:35 來源:國奧科技GOALTECH 點(diǎn)擊:7045
依據(jù)當(dāng)今業(yè)界規(guī)范,車輛的無人駕駛作用可分成L0到L5六個(gè)等級(jí)。每一個(gè)等級(jí)的提升都代表著,ADAS(高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))需具有更靈敏的探測性和對更龐雜數(shù)據(jù)信息的迅速處理能力,以實(shí)現(xiàn)更可靠平穩(wěn)的駕車體驗(yàn)。
現(xiàn)階段大部分汽車制造商在設(shè)計(jì)L2級(jí)車輛時(shí),一般選用“多個(gè)雷達(dá)+監(jiān)控?cái)z像頭傳感器”的組成,L3等級(jí)甚至更高等級(jí),還需要用到其他傳感器的輔助。其中最受關(guān)注的就是LIDAR(激光雷達(dá))。
LIDAR(激光雷達(dá))
LIDAR能在1秒內(nèi)發(fā)送達(dá)到數(shù)百萬的脈沖光,形成龐大的點(diǎn)云,制作出物質(zhì)的精準(zhǔn)輪廊,進(jìn)而創(chuàng)建出周邊環(huán)境的三維模型。比監(jiān)控?cái)z像頭搭建更逼真的3D環(huán)境,比毫米波雷達(dá)具備更確切的物體識(shí)別工作能力。
當(dāng)今,LIDAR已被研發(fā)為ADAS的主要構(gòu)成部分
依據(jù)構(gòu)造,激光雷達(dá)分成兩類:機(jī)械式激光雷達(dá)和固態(tài)激光雷達(dá)。機(jī)械式的安裝艱難、掃描儀頻率低;固態(tài)激光雷又可分成MEMS半固態(tài)激光雷達(dá)、Flash固態(tài)激光雷達(dá)和OPA固態(tài)激光雷達(dá)三種。
在其中,MEMS半固態(tài)激光雷達(dá)是目前的市場主流,是量產(chǎn)的首選。
MEMS半固態(tài)激光雷達(dá)實(shí)質(zhì)上是一種硅基半導(dǎo)體元件,工藝為半導(dǎo)體工藝,將所以的機(jī)械部件集成到單個(gè)芯片上,工藝制程并不高,技術(shù)成熟、微鏡震幅小、頻率高,成本低,相對來說跟容易量產(chǎn)。
MEMS制造工藝
現(xiàn)階段較為常見的MEMS制造工藝是表層微加工(Surface Micro Machining),根據(jù)三維堆疊技術(shù)把MEMS元器件穩(wěn)固在硅晶圓上,與IC生產(chǎn)工藝兼容,集成度較高。
但是,對于量產(chǎn)率而說,MEMS制造工藝的量產(chǎn)率比IC制造工藝更低。
這也是因?yàn)镸EMS是一種三維機(jī)械系統(tǒng),而IC則是平面圖構(gòu)造,封裝難度系數(shù)高些;并且MEMS元器件對光、磁、熱、力等外界要素更為敏感,MEMS激光雷達(dá)還需做到車規(guī)級(jí)規(guī)范,因此對生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)過程的需求更加嚴(yán)苛。
僅從“力”和“位移”這二個(gè)變量來看,在MEMS微鏡的封裝形式和微鏡元器件的貼裝歷程中對MEMS元器件進(jìn)行取放時(shí),真空負(fù)壓吸嘴的定位精度和重復(fù)性,拾取和放置的力度,停留時(shí)間等,都是需要注意的問題。
現(xiàn)階段,MEMS商品的封裝需要定做指定的形狀及材質(zhì)的吸嘴,配合10g~30g的取放力度,來確保封裝全過程中MEMS集成ic無擠傷或隱裂等情形的產(chǎn)生。
細(xì)致可控的引線鍵合壓力,減少耗損
國奧直線旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有“軟著陸”作用,可完成±1.5g之內(nèi)的平穩(wěn)控制,適用速率、瞬時(shí)速度及幅度操縱的程序化設(shè)定,使貼裝頭可以以十分輕的壓力碰觸MEMS元器件,減少耗損。
高精密對位、貼片式,確保合格率
微米級(jí)部位位置反饋,獲得精確數(shù)據(jù)信息,±0.01N力控精度,±2μm直線重復(fù)定位精度,±0.01°旋轉(zhuǎn)重復(fù)定位精度,徑向偏擺低于10μm,編碼器分辨率規(guī)范1μm,可在高速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下仍平穩(wěn)輸出,提高合格率及穩(wěn)定性。
突破式Z軸設(shè)計(jì),提高速率
選用一體化高度集成化設(shè)計(jì),將傳統(tǒng)“伺服電機(jī)+滾珠絲桿”合二為一,解決了Z軸自身重量負(fù)荷難題,空心Z軸快速取放,推動(dòng)力曲線平滑,最高值推動(dòng)力8-50N,有效合理行程安排10-50mm,超高循環(huán)使用壽命,實(shí)現(xiàn)高效率生產(chǎn)制造。
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