在协作机器人关节扭矩反馈精度需达0.01N·m、微创手术器械力控分辨率要求1mN的产业背景下，鑫精诚发布直径 Ф4~12mm石英压电微型测力传感器 ，以 15kHz高频响应、0.1%FS线性度 的性能指标，突破精密制造与生物医学的力测瓶颈。该系列产品通过 石英晶体微加工工艺 与 纳米级封装技术 ，将传统力传感器的体积压缩80%，成为国产高端传感元件替代进口的关键里程碑。

产品功能：微尺寸+高动态的技术矩阵

技术突破：三大创新改写行业标准

1. 石英晶片微加工工艺：

● 采用激光刻蚀技术将石英晶体厚度控制在0.2mm±5μm，实现灵敏度5pC/N；

● 晶片电极采用金-镍复合镀层，温度漂移降低至0.02%/℃。

2. 纳米封装结构设计：

● 陶瓷-金属复合基板使封装应力降低60%，长期稳定性提升至0.05%FS/年；

● 微型化信号引线采用柔性PCB集成，抗振动能力达20g@2kHz。

3. 自补偿算法：

● 内置温度-压力耦合补偿模型，在-50℃~150℃范围内输出误差<0.1%。

竞品对比分析：国产高端化的技术底气

行业价值：破解精密制造的“感知盲区”

该系列传感器通过 “微尺寸+高刚度”组合拳 ，解决三大产业痛点：

● 空间受限场景：在MEMS探针测试中，4mm直径探头可深入微米级结构；

● 动态力测需求：15kHz采样率精准捕捉机器人关节冲击振动波形；

● 成本可控替代：价格仅为进口同类产品的1/3~1/2，加速国产化进程。

技术难题与解决方案

1. 石英晶片脆性加工：

● 问题：传统切割工艺导致晶片碎裂率>30%；

● 方案：采用飞秒激光冷加工技术，良率提升至95%。

2. 微型封装热应力：

● 问题：温度循环引发陶瓷-金属界面开裂；

● 方案：开发CTE（热膨胀系数）梯度材料，应力集中降低70%。

应用场景与市场前景

• 协作机器人：6轴关节力矩反馈，精度±0.005N·m（如节卡机器人）；

• 微创手术器械：手术钳夹持力闭环控制，分辨率1mN（如直觉外科达芬奇系统）；

• 半导体封装：芯片贴装压力监控，力控精度±0.1N（如ASM贴片机）。

据Yole预测，2025年全球微型力传感器市场规模将达$18亿，医疗与机器人领域年增速超12%。鑫精诚凭借此系列有望占据国产市场份额25%以上。

未来展望：从“微型化”到“智能化”

鑫精诚技术路线图披露：

● 2024年推出2mm直径传感器，适配细胞操作机器人；

● 2025年集成AI补偿芯片，实现自校准功能；

● 2026年开发无线供电+数据传输一体化模块。

结语：国产高端传感器的破冰之战

鑫精诚Ф4mm石英压电传感器的量产，标志着中国在精密传感领域突破“卡脖子”困境。其技术路径揭示：在高端仪器赛道，国产替代绝非简单参数对标，而是通过 材料工艺创新 与 应用场景深挖 实现价值超越。随着智能制造的深化，兼具微尺寸与高精度的力测方案将成为工业升级的核心基建。