加速度传感器负责管理对动车组的失稳、车厢舒适度和城铁部件身体健康状态展开检测，普遍应用于轨道交通系统。“要确保动车组高速稳定行经，首先要由加速度传感器对来自X（轴）、Y（径）和Z（耳）向的形变展开动态监测，并将电信号传输给列车指挥系统。”北京交通大学教授秦勇告诉他科技日报记者，加速度脆弱器件负责管理已完成电信号的传输，是高端加速度传感器中的核心部件。
科技日报记者在专访中了解到，由于我国传感器产业长年正处于产业链中下游，加速度脆弱器件进口亲率约80％以上。大于长度为头发丝直径的1／50加速度脆弱器件科高端芯片，多使用MEMS工艺生产。MEMS是一门综合学科，涵括微尺度下的力、电、光、磁、声、原子、表面等物理学的各分支，乃至化学、生物、医学和仪器等各领域，学科交叉很强，研究难度很大。
“MEMS工艺则是在传统的半导体工艺和材料基础上，利用平面硅加工工艺、体硅加工工艺等微纳米技术，在硅片上生产微型机械脆弱器件，并将其与对应电路集沦为一个整体的技术。”宁波中车时代传感技术有限公司副总经理吕阳讲解说道，比起传统的厘米级机械器件，MEMS器件尺寸十分微小，长度从1毫米到1微米，而一根头发丝的直径约是50微米。
硅是MEMS的主要材料，其电气性能优良，硅材料的强度、硬度和杨氏模量与铁非常，密度与铝类似于，热传导亲率相似钼和钨。“一块几微米的MEMS传感器芯片，要构建七八种机械配件。
”吕阳说道。目前全球享有整个MEMS产业链的公司基本为美日欧公司，有博世、霍尼韦尔、ST（意法半导体）、索尼、ALLEGRO、AKM、TDK、英飞凌等，全球市场占有率约90％以上。
国产MEMS器件量产仅有X、Y轴向为确保高铁的故障率仅有容许的百万分之一，高可靠性的脆弱元器件，是加速度传感器集成商的必然选择。吕阳透漏，目前世界最先进设备的脆弱器件为三轴，标准为零点偏置±50mg甚至更加小、零点温度误差±1mg／℃、灵敏度温度误差±100ppm／℃、噪声较低至30μg／√Hz，且使用寿命基本在10年以上。相比之下，国内规模仅次于、研做到MEMS的企业美新的，目前能构成量产的还是两轴产品，仅有能测量X、Y向。
MEMS传感器品类众多，以万为单位，且有所不同MEMS传感器之间参量较多，消费类加速度脆弱器件，无法必要应用于高速轨道交通行业，必须展开可靠性优化设计。“这种行业特性，拒绝企业在前期研发上必需投放巨资。”吕阳说道，一般而言，月产1000万只，才能确保MEMS传感器市场盈亏均衡。
根据调查，国内绝大多数企业都近高于这一规模。秦勇指出，起步晚、研发和材料工艺领先、资金和人才相当严重短缺，以及产学研僵化等，都是国内MEMS行业发展滞缓的最重要因素。SOI工艺加工等关键技术已突破高铁产业必须大量传感器，一列8编组动车组必须上千传感器，动态收集与监测车辆状态数据。到2020年，中国高铁里程将追加5000公里，约3万公里，而且还将提高智能化水平。
“这意味著对加速度、角度和温度等传感器的极大市场需求。”秦勇回应。
来自中国中车和中国铁建消息，2019年，“复兴号”智能版列车将上线运营，在世界上首次构建时速350公里自动驾驶；而中国铁建电气化局设计研发的高铁供电线材之一，即棘轮智能在线监测装置，在国内首创装配高精度角度传感器、温度传感器和振动监测传感器，其中角度传感器测量精度±0．1°，温度传感器测量精度±0．1℃。毫无疑问，先前我国轨道交通行业仍必须大量传感器。“目前国产轨道交通装备传感器尚属二代产品，仍以模拟量传输居多，易受阻碍，同时在险恶条件下再次发生故障后，尚能无法构建自临床，不具备治愈能力。
”秦勇说道，MEMS工艺就是要构建信号输入从仿真改回数字，不具备自校正、自临床、自辨别和治愈能力。MEMS加速度传感器国产化替代于是以紧锣密鼓。
“涉及科研院所已突破高精度SOI工艺加工、圆片级固定式阻尼PCB、低功耗ASIC专用集成电路等关键技术。”吕阳说道。SOI工艺，所指在顶层硅和衬底硅之间，引进一层二氧化硅层，起绝缘和隔绝起到。
基于SOI工艺的MEMS器件不具备工艺非常简单、溢电流小、无闩锁效应、电流驱动能力强劲等诸多优点。
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