MEMS激光雷达发展趋势如何

根据当前业内标准，汽车的自动驾驶功能可分为 L0 到 L5六个级别。每一个级别的上升都意味着，ADAS（高级驾驶辅助系统）需具备更灵敏的探测性和对更庞杂数据的快速处理能力，以达到更安全稳定的驾驶体验。

目前大多数汽车厂商在设计 L2 级汽车时，一般采用“多个雷达+摄像头传感器”的组合，但要达到 L3 及更高级别，还需要其他传感器的辅助，其中最受关注的就是LIDAR（激光雷达）。

LIDAR（激光雷达）

LIDAR能在1秒内发射高达数百万的脉冲光，形成庞大的点云，绘制出物体的精确轮廓，从而构建出周围环境的三维模型。能比摄像头构建更真实的3D环境，比毫米波雷达具有更准确的物体识别能力。

当前，LIDAR 已被开发为 ADAS 的重要组成部分

根据结构，激光雷达可以分为两大类：机械式激光雷达和固态激光雷达。机械式的装配困难、扫描频率低；固态激光雷又可分为MEMS半固态激光雷达、Flash固态激光雷达和OPA固态激光雷达三种。

其中，MEMS半固态激光雷达是当前的市场主流，被认为是量产的首选。

原因在于，MEMS半固态激光雷达本质是一种硅基半导体元件，采用半导体工艺生产，即把所有的机械部件集成到单个芯片上，工艺制程并不高，技术成熟、成本低，且微镜震幅小、频率高，相对而言量产难度较低。

MEMS制造工艺

目前比较常用的MEMS制造工艺是表面微加工（Surface Micro Machining），通过三维堆叠技术把器件固定在硅晶圆上，与IC生产工艺兼容，集成度较高。

但是，MEMS制造工艺的量产率较IC制造工艺更低。

这是由于MEMS是一种三维机械结构，而IC则是平面结构，封装难度更高；而且MEMS器件对于光、磁、热、力等外部因素更加敏感，MEMS激光雷达还需达到车规级标准，因而对生产设备和生产环境的要求更为苛刻。

仅从“力”和“位移”这二个变量来看，在MEMS微镜的封装和微镜元件的贴装过程中对MEMS器件进行取放时，真空负压吸嘴的定位精度和重复性，拾取和放置的力度，以及停留的时间等，都是需要重点注意的问题。

目前，MEMS产品的封装需要定制特殊形状及材料的吸嘴，配合10g~30g的取放力度，来保证封装过程中MEMS芯片无压伤或隐裂等情况的发生。

精细可控的键合压力，降低损耗

国奥直线旋转电机带有“软着陆”功能，可实现±1.5g以内的稳定力度控制，支持速度、加速度及力度控制的程序化设定，使贴装头能够以非常轻的压力触碰MEMS元件，降低损耗。

高精度对位、贴片，保证良率

微米级位置反馈，获取精准数据，±0.01N力控精度，±2μm直线重复定位精度，±0.01°旋转重复定位精度，径向偏摆小于10μm，编码器分辨率标准1μm，可在高速运行状态下仍稳定输出，提升良率及可靠性。

突破式Z轴设计，提升速度

采用一体化高度集成设计，将传统“伺服马达+滚珠丝杆”合二为一，解决了Z轴自重负载问题，中空Z轴高速取放，推力曲线平滑，峰值推力8-50N，有效行程10-50mm ，超高循环寿命，实现高效生产。

责任编辑：tzh