我国首款MEMS磁通门传感器问世,技术水平跻身国际前列
2025年岁末,中国电子科技集团公司第九研究所(又称西南应用磁学研究所,SIAM)在高性能弱磁场传感器领域取得重大突破,成功研发出我国首款MEMS磁通门传感器工程化产品。这一成果标志着我国在微型高精度磁场传感技术方面迈出了关键一步。
MEMS磁通门传感器以其对微弱直流或低频磁场的高灵敏度感应能力,广泛应用于弱磁探测、姿态导航、电流监测等场景。该类传感器在航空航天、地质勘测、生物医学等多个领域均具有广阔的应用前景。
作为我国唯一的综合性磁应用技术研究机构,中国电科第九研究所坐落于四川省绵阳市,长期以来承担着国防电子装备中关键磁性元器件及微波毫米波器件的研发与生产任务。该所是国家在磁性材料与器件领域的重要支撑单位,技术成果广泛服务于海、陆、空、天等国防系统,是国家军工科研体系中不可或缺的一环。自2016年起,该研究所已并入中电科重庆声光电磁子集团。
图:中国电科第九研究所研制的MEMS磁通门传感器
在MEMS磁通门传感器的研发过程中,科研团队聚焦于微型化集成、薄膜磁芯材料开发、MEMS制造工艺优化以及测试精度提升等关键问题。依托中国电科第九研究所的磁性微纳工艺平台,团队整合国内多家行业资源,采用多重光刻与梯度电镀工艺,结合磁芯图案化设计与退火工艺的协同优化,经过多轮迭代与验证,攻克了薄膜磁芯的微米级精确定位、高可靠超厚铜柱制备等技术难点。
此次研发的MEMS磁通门传感器不仅体积缩小超过50%,其性能也实现了显著提升。这一成果有效推动了高性能磁芯材料的规模化制造,实现了低噪声、微型化MEMS磁通门器件在产学研用链条上的深度融合。
通过采用MEMS技术,中国电科第九研究所成功实现了磁传感器核心部件的微型化制造,突破了从器件结构设计到材料制备的多项核心技术,研制出我国首款具备工程化能力的MEMS磁通门传感器产品。该产品有效解决了传统矢量高精度磁传感器在体积、功耗和集成度方面存在的瓶颈,技术水平达到国际先进标准。
面向未来,随着电子装备向集成化、智能化方向持续演进,中国电科第九研究所的科研团队将持续深耕磁传感技术的细分应用场景,重点突破专用接口芯片与智能算法等核心环节,提供多样化、定制化的磁感知与探测解决方案。同时,团队将积极推动我国高端磁传感器在核心材料、制造工艺、器件开发及终端应用方面的协同发展,构建自主可控、良性循环的技术生态体系。