MEMS激光雷達(dá)可靠性問題在哪
作者: 嶺緯科技發(fā)表時間:2021-05-08 09:55:17
從光束操縱角度來看,當(dāng)前的汽車激光雷達(dá)主要分為機(jī)械式、MEMS、OPA、Flash四種方式。機(jī)械式激光雷達(dá)作為自動駕駛領(lǐng)域最早開始應(yīng)用的傳統(tǒng)激光雷達(dá),經(jīng)過不斷迭代,技術(shù)早已趨于成熟,但也存在固有缺陷,例如裝配和調(diào)制困難、掃描頻率低等,使得汽車激光雷達(dá)行業(yè)從業(yè)者不斷尋求其他解決方案。小型化、低成本、固態(tài)化激光雷達(dá)逐漸走進(jìn)大眾視野。其中,MEMS激光雷達(dá)在中遠(yuǎn)測距應(yīng)用方面具有替代機(jī)械式激光雷達(dá)的巨大潛力,獲得Innoviz、Innoluce、速騰聚創(chuàng)、禾賽科技、一徑科技、法雷奧等公司的青睞。
MEMS激光雷達(dá)的核心光束操縱元件為MEMS微鏡(或稱為MEMS微振鏡、MEMS掃描鏡),具有一定的半導(dǎo)體集成性,極大地減少了激光雷達(dá)的體積且降低了成本,但如何確保MEMS微鏡可靠性,使MEMS微鏡通過車規(guī)是現(xiàn)在面臨的一大挑戰(zhàn)。
可靠性是產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi),完成規(guī)定功能的能力??煽啃怨ぷ鞯哪康牟粌H是了解、評價MEMS器件的可靠性水平,更重要的是要改進(jìn)并提高M(jìn)EMS器件的可靠性。MEMS可靠性和應(yīng)用研究是目前MEMS研究應(yīng)該引起高度重視的方面,例如MEMS微鏡的可靠性是MEMS激光雷達(dá)最關(guān)心的問題之一。
在微尺度作用下,MEMS表現(xiàn)出來的尺度效應(yīng)、表面效應(yīng)、隧道效應(yīng)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出宏觀和物理規(guī)律范疇,宏觀下的電子機(jī)械系統(tǒng)MEMS的失效模式、失效機(jī)理和失效分析不能完全解釋和指導(dǎo)MEMS的可靠性研究與失效分析。MEMS器件可靠性問題的發(fā)現(xiàn)處于產(chǎn)品開發(fā)過程中相對較遲滯的階段,這樣就會需要較昂貴的費(fèi)用。隨著可靠性技術(shù)的發(fā)展,可靠性將全面滲透到整個工程里,貫穿于產(chǎn)品全壽命設(shè)計(jì)周期中。
可靠性是一個質(zhì)量指標(biāo),具有綜合性、時間性和統(tǒng)計(jì)性??煽啃苑治龇椒ǖ拇_定需要對MEMS整個系統(tǒng)進(jìn)行有效分析,如下圖所示。由圖可知,對MEMS可靠性的研究必須聯(lián)系相關(guān)學(xué)科群,采用綜合分析原則,對不同方向進(jìn)行可靠性研究。
MEMS技術(shù)在汽車激光雷達(dá)中的應(yīng)用將產(chǎn)生重大影響,MEMS微鏡可靠性研究也是MEMS激光雷達(dá)成功應(yīng)用的重要因素之一。但是目前對MEMS微鏡可靠性方面的研究較少,研究的方向也僅限于最后的產(chǎn)品可靠性檢測,而沒有將可靠性和失效分析貫穿于產(chǎn)品開發(fā)的整體過程中