湖南
为什么MEMS惯性传感器主要包括石英基惯性器件和硅基惯性器件？MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems，微机电系统）是一种加工工艺的简称，可以作用在各类基材上。因为惯性传感器的特殊需要（易加工、高可靠、长期稳定、温度稳定性高等），主要材料必须满足这些特殊需要的材料特性。因此，MEMS惯性传感器主要以石英基和硅基为基材。
硅基材料各向异性的特质，非常适合电子产品的应用，集成电路行业诞生于上世纪五十年代，全球对硅基基材的发展、晶圆加工工艺和加工能力提升迅猛。随着Foundry和Fabless的行业分工产生，更是对集成电路发展起到推波助澜的作用。
惯性传感器有相当的特质化、定制化特点，集成电路高分化的分工合作并不利于MEMS惯性传感器行业的发展。
随着惯性传感器的理论快速发展，如何实现惯性器件的低成本量产，成为迫切的问题。一些惯性行业的头部企业建立了从研发到生产的IDM模式，将MEMS加工工艺充分结合硅基集成电路的制造能力，使得惯性传感器成本迅速降低，工艺一致性得到保障。硅基惯性传感器很快在各个工业领域得到广泛应用，惯性传感器行业得以快速发展。
在惯性传感器行业迅速发展的过程中，全球石英的加工能力和产业水平发展并不突出。主要原因包括：
（1）石英基材各向同性的特性并不适合电子产品的用途；
（2）石英材料更加难以加工；
（3）石英材料高精度加工设备发展缓慢。
因此，MEMS石英基惯性传感器的发展一直落后于MEMS硅基惯性传感器的发展。
自2015年，湖南天羿领航就开始对MEMS硅基、石英基惯性传感器领域的研制，目前公司已建成一条6寸晶圆MEMS生产线和全球首条MEMS微半球陀螺生产线，并研发出全数字闭环控制石英挠性加速度计。公司在微半球加工过程中，已经将石英材料的加工能力提升到纳米（nm）/纳克（ng）水平，并且可以对加工过程进行实时在线监测、在线修调（硅基目前不具备这样的能力）。公司初步具备自动化生产的能力，实现了较高的产品良率，使得微半球传感器本体生产效率提升，成本快速下降，在高性能陀螺领域充满竞争力。
相比石英和硅两种材料的材料特性（温度特性、长期稳定性、电磁兼容性等）而言，石英比硅具有更好的表现。在惯性传感器方面，石英基的惯性器件与硅基惯性器件相比，石英基拥有更好的温度特性，更高的长期稳定性等优点，这些优点在高性能的惯性器件的需求中尤为突出。半球陀螺、微半球陀螺、石英加速度计就是高性能MEMS惯性器件的典型代表。
因此，随着石英材料的加工能力不断提升，石英基材的惯性传感器将成为高性能MEMS惯性传感器未来的发展方向。
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