江苏多维研发出磁传感器芯片打破国外技术垄断


江苏多维科技有限公司研发的TMR磁传感器芯片,一举打破了国外的技术垄断,让国内下游厂商顿时感觉走进春天里。近期,公司首席运营官王建国博士每天会有“幸福的烦恼”相伴,“大批量生产还需时日,客户急要产品的电话已接连不断,干着急没办法的头疼事。 ” 

  “我们的TMR磁传感器芯片技术已与发达国家站在同一起跑线上。”王建国说,此前该领域国内与国外存在10年的技术差距,芯片市场被国外厂商控制。而这家由10位留学欧美的博士创建的公司在成立一年里,基于运用在硬盘读磁头上的技术,通过改进薄膜材料组份、创新薄膜结构设计,研发出国际领先水平的纳米磁性多层膜结构,造出了拥有自主知识产权的磁传感器芯片,并用28项专利占据了磁传感器领域的技术制高点。 

  “生产芯片的关键是‘菜谱’,就是通过调配各种稀有金属板材的长度、宽度、厚度等,经过近70道工序的精雕细琢,做成磁传感器芯片。”工程副总裁刘劲峰说,由于此类产品的生产设备仍然被国外封锁,现有设备都是从国外巨头那里“淘”来的二手货。一块完整的芯片长和宽分别为0.4毫米,价格却高达1美元。“公司占地3000多平方米,量产后年产值可超过50亿元。 ”王建国说。 

  “TMR磁传感器就是一个‘磁场捕捉器’。 ”王建国解释说,我们可以把它看成是一个电阻,它的电阻值会随磁场的变化而变化,“磁场变化引起电阻值变化,电阻值变化导致电流变化,进而把看不见的磁信号转化成看得见的电信号。”他举例说,通过在水表上安装磁传感器,进行信号采集,就可算出用水量多少。又如,一辆高档汽车装上几十个磁性传感器后,即可捕捉到车速、角度、距离、位置等各类参数,实现精确导航、泊车定位等。 

  据介绍,TMR磁传感器芯片的性能体现,主要是对速度快慢的响应频率及磁性强弱的灵敏度。多维科技的传感器响应频率高达1GHz以上,即可以将每秒钟转动10亿次的信息毫无遗漏地完全获取。灵敏度方面,可以探测到纸币用的磁墨粉的微弱磁性。王建国说。 

  王建国告诉记者,磁传感器的应用几乎覆盖工业的每一个角落,智能电网、物联网等都将涉及,将形成上千亿元的产业链。多维科技造出了技术领先的高端芯片,也意味着拥有了这个千亿元产业链的“话语权”。 

  名词解释 

  TMR磁传感器 

  TMR(隧道磁电阻效应)磁传感器是世界上第四代磁传感器应用技术,前三代分别为HALL(霍尔效应)、AMR(各向异性磁阻效应)、GMR(巨磁阻效应)磁传感器。 

  与前三代技术相比,TMR磁传感器具有如下优点: 

  响应频率高,可达1GHz以上。精度高,灵敏度高、信噪比好、分辨率高、线性好、线性范围宽。功耗更低,电阻率大、工作电流小,工作电压低。 

  温度稳定性好,工作温度范围宽,可达200摄氏度。体积小,工艺性好,便于与现有的半导体芯片工艺集成,与ASIC集成后可制作智能传感器。磁耦合、非接触、抗干扰能力强、稳定性好,可在油污、灰尘、雨水等恶劣环境下工作。 


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