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VTran万虹:力争成为AMR传感器的领导者

文章来源: 中国自动化网       发布时间:2018-07-11

随着电机、汽车和消费电子的需求日益攀升,具有灵敏度高、高温性能好、抗震动、低功耗等多种优点的AMR(各向异性磁电阻)传感器需求在过去几年水涨船高,巨大的发展潜力也吸引了一些创业者投身其中,微传智能科技(常州)有限公司(以下简称VTran)就是其中一个代表。


VTran万虹:力争成为AMR传感器的领导者


据该公司董事长兼总经理、国家千人计划专家、国家重大专项首席科学家、中科院博士生导师、江苏中科院智能科学技术应用研究院研发中心主任——万虹博士介绍,相较于老一代的霍尔效应传感器,AMR传感器拥有更好的温度特性、信号强度、功耗和频响等优势。而VTran通过将AMR磁感器和CMOS集成到同一个芯片上,让整个产品变得非常有竞争力。


“依赖于这样的产品,我们将面向工业、汽车、物联网等行业,打造一个涵括ASIC,算法和整体解决方案的全面团队来做AMR传感器的定制化服务。这是我们公司的初衷和定位”,万虹博士告诉半导体行业观察记者。而这样的底气源自于万虹博士本人及其团队的深厚积累。


霍尼韦尔15年:从工程师到Fellow


万虹博士于1979年考上北京大学物理系,并于1983年成为该校第一批物理学直博生,之后远赴美国,先后在加州大学和特拉华大学做博士后。之后便在全球知名企业霍尼韦尔任职。


万虹博士表示,进入产业界之前,她一直在大学做科研。但她觉得一直写科研论文,对社会的贡献反馈的比较慢,为此她从科研转向了产业界,实现其做出大家都能用的产品的目标。经历了几间公司之后,万虹博士就在美国霍尼韦尔工作了15年之久。


据介绍,她当时任职的是霍尼韦尔研究中心。但在入职不久之后,整个中心开始转型成为业务部门,而她有幸成为了产品线的负责人。按照万虹博士的说法,虽然当时她还没有积累丰富的产业经验,但是依赖于公司的资源多,获得了很多的支持。让她可以从产品的定位、和设计入手,推动产品在汽车、消费和航空等多方面的应用,并涉足了产品的市场开拓和生产等各方面的工作。


在这样的环境下,万虹博士带领团队在磁传感器方面做了几次标志性的突破:


1)在全球范围内首次将单芯片多轴AMR磁传感器技术突破并与CMOS集成,将技术的精度提高一个量级并大大降低成本,为此类传感器的大规模生产、应用铺平了道路;


2)第一次将磁传感器应用到手机中,帮助当时手机行业的龙头Nokia实现了第一款运动型手机。万虹博士成为手机传感器应用的先驱者,随着智能手机的不断更新迭代,今天传感器在手机市场上得到了广泛的应用。


在美国工业界的20多年里,万虹博士在工业、汽车和消费电子等领域积累了产品研发、制造、销售和应用等多方面的经验,且拥有了60多项国际专利,成为世界级知名磁传感器专家。而在霍尼韦尔的15年间,万虹博士还获得了H.W.Sweatt最高科学技术大奖,并成为公司的Engineering Fellow。


按照她的说法,做到了这个级别,继续留在霍尼韦尔,完全可以安然养老。但是万虹博士始终认为读完书就出国,没有给祖国做出过任何贡献。一种强大的感召力,驱使她回国。VTran就这样应运而生了。


VTran万虹:力争成为AMR传感器的领导者


力争成为磁传感器的领导者


成立于2016年底的VTran是一家以高集成度的磁传感器芯片AMR技术为基础,设计适用于物联网和汽车市场的高精度、低功耗的磁传感器产品公司。其中,高集成度是他们产品的最明显特点。


万虹博士告诉半导体行业观察记者,他们所说的高集成度磁传感器芯片,就是在八英寸产线上,将AMR磁感器和CMOS集成到同一个芯片。在她看来,这样的集成是非常关键的一步,因为只有用半导体的手段去生产传感器,并且把它的信号处理集成在同一个芯片上,才能降低成本和应用门槛。她表示,选择八英寸产线是因为这个尺寸上有更多的工艺选择,做汽车级或者低功耗产品时有更大的选择余地。另一方面,是否能在八英寸商用晶圆厂生产,也是这类高集成度磁传感器芯片大规模量产的一个衡量标准。


另外,由于整个产品已经做了信号处理,那就意味着可以直接把它连接到MCU或者DSP上做算法处理,进而降低开发成本。当然,能完成这样的产品设计,与万虹博士本身背景和团队的实力密不可分的。


从与万虹博士的交流中我们得知,上世纪90年代开始,她就开始投入到磁传感器的研究。对于这方面,她最大的贡献就是突破AMR技术的磁晶各向异性,把它在同一个晶圆上做成多轴传感器。


据了解,在以前,业界的人都认为AMR技术由于其磁晶各向异性,在同一个晶圆上只能做单轴传感器,若做二轴传感器则违背物理特性。当时的方案是先做单轴,再在封装的时候拼接起来。但这样的产品有明显的问题,拼装的二轴或三轴很难要求保证垂直90度误差小于1.0度以内,这就给校准带来了巨大的挑战。但在同一晶圆上做多轴就没有这样的问题。


按照万虹博士的说法,由于晶圆上的控制都是微米级的,因此能做到非常精准的垂直,误差小于0.1度,同时在封装成本上也有巨大的优势。而这些都是通过对材料特性、关键工艺和设计的理解和突破实现的。


“我们对传感器相关信号处理的设计,各种模拟,数字的ASIC信号处理、传感器封装测试的Know How,以及我们对这种传感器缺陷及处理方案的深入理解,这些都是我们的核心竞争力所在”,万虹博士强调。


在这些技术和经验的加持下,VTran已经开发出了智能停车检测的第二代产品VSP-200。据了解,这款产品拥有多种传感器集成融合的自处理特点,超低功耗,5-10年不用更换电池,且具备无线通讯功能、无需架设线缆,部署方便;再者,VSP-200具备IP-68防水能力和温度补偿,适应各种复杂的气候环境和路况。作为一款理想的自主节点,即装即用型的传感器产品,VSP-200配套工具齐全、对安装维护人员的技术能力要求低,维护成本节省约80%。万虹博士表示,他们正在研发更智能的第三代产品VSP300。


从智能停车场到自动驾驶的雄伟目标


拥有了这样出色表现的产品,VTran开始在终端市场开疆辟土,智能停车就是他们的第一个目标。


万虹博士告诉半导体行业观察记者,通过将VTran VSP-200安装到路面或者地库里,可以解决车位信息展示、停车引导和反向寻车等功能。这样就能够解决找车位难的问题。相关数据显示,30%的车流是因为找不到车位而产生的,而Vtran的这个方案能够及早告诉停车人什么地方有车位,这样就能把车直接停到该停的地方,解决交通拥堵,尾气器排放等问题,节约时间,提高效率。同时,该方案还具备车位使用频度、时间分析、并直接给出热区图等特性。能够帮助停车场的管理者深度挖掘车场的盈利能力、优化停车体验。


除了智能停车,智能交通灯也是VTran产品的一个应用方向。


现在的交通灯变换是不考虑车流量大小的,只是遵循一个固定的时间变化,但使用了VTran的产品,可以实时反馈车流量和停车时间,从而做到智能化地调整交通灯。例如某个路口非常拥挤,那绿灯就相对长一点,帮助解决题拥堵的问题。


另外,在一些有急转弯的山路上,由于看不见对面来车,极容易发生相撞,现在的解决方案是在转角放置大的凸面广角镜,万虹博士表示,通过VTran的设备,可以监控对向来车,通过闪灯或者文字,自动发出警示,更及时准确地提醒司机,提高安全性。


自动驾驶汽车的泊车则是VTran的又一个应用目标。


万虹博士表示,无论是自动驾驶还是无人驾驶,一个需要解决的重要问题就是自动泊车,这就给汽车提出了“找车位”的难题。借助VTran的方案,可以能数字化每个车位的ID,帮助自动驾驶系统及时地找到车位,解决停车问题。


在万虹博士看来,VTran的传感器产品在未来将会有很大的应用空间。她指出,传感器芯片的价值不仅在其本身的市容量,它是一个可以赋能其他应用的核心产品,是各种自动化产品优劣的关键,物联网的时代与传感器有着密切关系。


比如说机器手臂动作的精准程度,衡量其好坏就是看传感器和电机的是否能控制得好。控制好,就可以做特别精细的事情,例如用来做手术;控制不好,只能做最初级的机械性操作。所以我们可以说,传感器是可以带动和引爆一些行业和产业的核心器件,万虹博士补充说。VTran在未来将一如既往地通过芯片和方案两种方式解决客户的各种问题。


按照万虹博士的说法,如果客户的开发能力非常强,他们将直接向其出售芯片;对于生产、销售能力强,但研发能力较弱的公司,VTran将向其提供一个解决方案或者模块,帮忙他们更快的进军市场。但按照他们的计划,未来三年,还是会以销售模块的业务模式为主,因为模块相对进入市场快一些并拥有更高的利润率。


对半导体创业和留住人才的一些看法


其实VTran是万虹博士回国后的第二次创业,在此之前,她还参与了上海矽睿科技的建立,该公司也是国内传感器领域的一个杰出代表。在问到对半导体创业有什么建议的候,万虹博士强调:“做半导体企业一定不能着急”。


在她看来,就像生孩子必须要经历十月怀胎一样,做半导体也需要一个时间周期,即使每个环节都非常顺利,通常也要一年到一年半的时间,才能有新的产品出来。等你的元器件出来,下游做应用也要好几个月。无论如何压缩,它都有自己的周期和成熟期。“这些东西急不来的,一定还是要把这个时间预备好”,万虹博士强调。


人才方面,万虹博士指出,找到合适的人,让他展现其价值,才是留住人才的关键。


在她看来,一个初创企业吸引人才的关键并不仅仅在于薪酬,更重要的是能否给员工一个奋斗的目标和方向,让他觉得所做的一切都是有意义的,这一点实现了人才就会自驱动前进。在此期间,他也能展现他的价值。如果你吸引来了人才,将其束之高阁,就算是再高的薪酬,他们也不会留下来。


正是在这样的思维指导下,VTran现在已经聚集了三十多位经验丰富的工程师队,有条不紊地推动公司产品线前进。万虹博士表示,现在的中国正处于创新驱动阶段,对于他们这种技术功底深厚的公司来说,现在就站在风口。但公司的目标还是先做大做强,做的更丰满。


本期采访嘉宾:万虹


VTran万虹:力争成为AMR传感器的领导者


VTran创始人及CEO,湖南岳阳人,国家千人计划专家,国家重大专项首席科学家及中科院博士生导师。具有二十多年海内外国际顶尖产品研发、制造及应用经验,是世界知名的磁传感器专家。


关于VTran


VTran是一家全球领先、拥有自主芯片研发、自主核心算法和整体应用方案的传感器及物联网解决方案商。VTran的产品和技术曾服务于乌镇全球互联网大会(2016)和迪士尼智慧停车场等重大活动,智慧停车平台已在上海和常州进行试点。VRtan的地磁监测芯片占据车检行业80%以上市场。



文章来源:半导体行业观察


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