偌大的車間正緊鑼密鼓地進(jìn)行生產(chǎn)，卻鮮有工人在機(jī)器之間穿梭。在智能生產(chǎn)線上，機(jī)器人代替?zhèn)鹘y(tǒng)人力，在流水線上執(zhí)行工作任務(wù)，精準(zhǔn)完成定位、抓取、裝配、焊接等步驟。為機(jī)器人賦予光明視野的，是藏身于機(jī)械臂上的一塊小巧的MEMS微鏡芯片。它僅如米粒大小的身軀，可驅(qū)動格柵結(jié)構(gòu)光投射在零部件上，為機(jī)器人提供清晰圖像。

日前，由北京理工大學(xué)集成電路與電子學(xué)院“光芯繪影”團(tuán)隊開發(fā)的MEMS微鏡芯片問世。團(tuán)隊負(fù)責(zé)人、北京理工大學(xué)碩士生張瑞浩表示，團(tuán)隊研發(fā)了微型化、高精度的MEMS微鏡芯片，面積相當(dāng)于世界先進(jìn)水平芯片的1/80，檢測精度提升一倍。該芯片不僅適用于制造業(yè)，還適用于物流、刑偵、醫(yī)療等領(lǐng)域。

團(tuán)隊在前期調(diào)研中考察了DMD芯片和MEMS微鏡芯片兩大技術(shù)。前者體積太大，且始終被海外少數(shù)技術(shù)寡頭壟斷，存在技術(shù)壁壘;后者雖然體積小，但現(xiàn)有產(chǎn)品存在溫度漂移大、無角度檢測的缺陷。

“光芯繪影”團(tuán)隊創(chuàng)新實現(xiàn)了低溫漂芯片和高精度檢測兩大核心技術(shù)。低溫漂方面，由于復(fù)雜環(huán)境下微鏡工作穩(wěn)定性差，團(tuán)隊成員曹英超提出了新型微鏡梳齒結(jié)構(gòu)，顯著減少了諧振角度漂移，提升了溫度穩(wěn)定性;角度檢測方面，張瑞浩與團(tuán)隊成員屈家生開發(fā)了電容式角度檢測技術(shù)，光學(xué)設(shè)計較傳統(tǒng)方案極大簡化，可以在小體積前提下實現(xiàn)高精度檢測微鏡的偏轉(zhuǎn)角度。

“我們在精度等指標(biāo)上已經(jīng)做到了投影芯片的國產(chǎn)平替，而且在溫漂和體積上較友商更具優(yōu)勢，更能應(yīng)對復(fù)雜環(huán)境下的投影需求。”張瑞浩說。

據(jù)了解，項目以低溫漂高精度的MEMS微鏡芯片為核心產(chǎn)品，以芯片設(shè)計和封測為主要業(yè)務(wù)，以虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、3D相機(jī)、激光投影等應(yīng)用場景為下游市場。從技術(shù)到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化過程中，團(tuán)隊逐步優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計以提高芯片穩(wěn)定性，并設(shè)計推出了面向不同場景的系列化的多款產(chǎn)品。

“目前，芯片產(chǎn)品已具備量產(chǎn)能力，工藝良率高于90%。我們已擁有2家長期合作的芯片代工廠和多家企業(yè)客戶，MEMS微鏡芯片出貨近萬顆;核心技術(shù)發(fā)表SCI論文一篇，申請多項發(fā)明專利。”張瑞浩說。

(溫才妃)

關(guān)鍵詞： 低溫漂芯片 微鏡芯片 高精度檢測 芯片產(chǎn)品已具備量產(chǎn)能力