國內(nèi)傳感器技術(shù)的發(fā)展方向：

(1)平面工藝。

六五開發(fā)擴(kuò)散硅敏傳感器時，用10mmX10mm的硅片單獨擴(kuò)散，用硅杯研磨。

七五攻關(guān)解決了2寸硅片芯片制備工藝，擴(kuò)散工藝制備阻力桿，研發(fā)出硅杯拋光專用設(shè)備。

八五攻關(guān)解決了三寸硅片芯片制備工藝，采用離子注入工藝制備應(yīng)變電阻，研發(fā)出大型硅杯研磨儀、大型靜電封閉機(jī)、硅油灌裝機(jī)等專用工藝裝備。

九五攻關(guān)解決了英寸硅片制作技術(shù)，實現(xiàn)四英寸硅片技術(shù)生產(chǎn)。開發(fā)穩(wěn)定性和免賠工藝技術(shù)，大大提高硅力敏感器的可補(bǔ)償性、穩(wěn)定性、一致性，短期穩(wěn)定性達(dá)到5pV/100h，長期穩(wěn)定性達(dá)到。

(2)薄膜工藝。

薄膜技術(shù)廣泛應(yīng)用于敏感元件和傳感器的開發(fā)和生產(chǎn)。在膜型敏感元件和傳感器的制備中，主要解決了超細(xì)粉料制備、敏感漿料制備、燒結(jié)工藝和包裝等重要工藝。

在攻關(guān)中，重慶儀表材料所和中科院合肥智能所等部門率先研制成功的薄膜鉑電阻和薄膜壓力傳感器，進(jìn)行了小批量生產(chǎn)。進(jìn)行了薄膜鉑電阻和薄膜壓力傳感器的工程化研究，解決了可靠性、穩(wěn)定性技術(shù)和批量生產(chǎn)技術(shù)，實現(xiàn)了批量生產(chǎn)。

（3）超細(xì)粉料的制作工藝。

研究了超細(xì)粉料的制作工藝。采用化學(xué)共沉、溶膠一凝膠等超細(xì)粉末材料的制造技術(shù)，合成低阻SnO2敏感材料和超細(xì)A-Fe2O3粉末材料，粉末粒度達(dá)到納米水平。開發(fā)新型NASICON固體介質(zhì)材料，制備高溫C02氣體傳感器。

在混合物球磨、造粒成型、高溫?zé)Y(jié)等技術(shù)方面有所突破。開發(fā)了NTC、PTC熱敏電阻，開展了小型化、片式化、可靠性技術(shù)研究。

通過工程化攻擊，突破材料制備、成型和性能一致性技術(shù)后，超小型NTC熱敏電阻、過載保護(hù)用PTC熱敏電阻和a-Fe203可燃?xì)怏w傳感器實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)。

(4)微機(jī)械加工工藝。

八五攻關(guān)、上海冶金所(目前為上海微系統(tǒng)和信息技術(shù)研究所)等機(jī)構(gòu)開發(fā)厚度可控單晶硅膜制造技術(shù)、硅固關(guān)鍵合作技術(shù)、硅表面多層膜加工技術(shù)、反應(yīng)離子深蝕技術(shù)。開發(fā)了微壓、加速度等新型傳感器。

九五攻關(guān)，復(fù)旦大學(xué)發(fā)明的硅三維無口罩腐蝕技術(shù)是國際首個微機(jī)械加工新技術(shù)，獲得了發(fā)明專利。

沈陽儀表技術(shù)研究所(業(yè)界稱沈工所為沈陽儀表科學(xué)研究院有限公司)等申.位開展微機(jī)械加工應(yīng)用研究，應(yīng)用于硅傳感器生產(chǎn)，每4寸硅片可加工1000多個敏感部件，芯片成品率達(dá)80%。

硅多層結(jié)構(gòu)的無口罩腐蝕技術(shù)是國際第一。解決采相一次口罩技術(shù)形成三維多層微機(jī)械結(jié)構(gòu)的藝術(shù)，層差控制精度為4um，轉(zhuǎn)移平面的平面度優(yōu)于1um，獲得發(fā)明專利。專利編號為國際專利組分類編號：C23F1/32。

(5)智能芯片制造工藝。

以下智能芯片制造技術(shù)仍在考慮和開發(fā)。

通過CMOS邏輯電路與MEMS傳感器的技術(shù)整合，實現(xiàn)兩者之間的優(yōu)勢互補(bǔ)，優(yōu)化噪音比，減少零件尺寸，降低成本。智能傳感器、生物醫(yī)療和消費類電子等市場大、方向明確的需求，通過建設(shè)多樣化的MEMS-CMOS交換技術(shù)和前沿技術(shù)平臺，選擇陣列MEMS-CMOS交換制造技術(shù)、CMOS交換熱泡技術(shù)、壓電技術(shù)結(jié)合、低阻面硅慣性MEMS-CMOS綜合技術(shù)等，實現(xiàn)高集成、低成本的MEMS晶片制造。

①與CMOS兼容的MEMS陣列設(shè)備制造技術(shù)。

MEMS陣列傳感器娃娃的關(guān)鍵構(gòu)件構(gòu)造，廣泛運用于圖象領(lǐng)域，包含紅外線、指紋、超聲波圖象傳感器等MEMS陣列單元的CMOS選用電路與MEMS構(gòu)造的互換制造工藝變成關(guān)鍵的共同工藝之一。

多路MEMS傳感器如陣列式MEMS傳感器或集成多路輸出MEMS傳感器的多信號選擇特性關(guān)閉。采用MOS開關(guān)技術(shù)、多重用技術(shù)和MEMS編碼技術(shù)，選擇各MEMS傳感器信號進(jìn)行通信，實現(xiàn)智能傳感器信號輸出。通過研究MEMS陣傳感器的輸出/驅(qū)動特性、陣列選擇特性、MEMS材料/技術(shù)的CMOS技術(shù)兼容性，開發(fā)低噪音高速MOS管開關(guān)陣列、高增益模擬前端MEMS互聯(lián)擴(kuò)大電路，形成CMOS兼容MEMS陣列制造技術(shù)規(guī)范。

②與CMOS兼容熱泡工藝與壓力工藝融合。

MEMS微流體技術(shù)是即時醫(yī)療檢測和生物醫(yī)療、藥物研發(fā)的核心技術(shù)，建立新一代智能微流體柔性技術(shù)平臺是生物醫(yī)療創(chuàng)新研發(fā)的基礎(chǔ)，市場潛力非常大。

研究兼容熱泡-壓電技術(shù)的CMOS-MEMS智能化微流體芯片，克服晶圓PZT微納加工、高效率微流體結(jié)構(gòu)加工等關(guān)鍵技術(shù)性，為CMOS-MEMS集成化微流體智能芯片開發(fā)推廣解決核心構(gòu)件，提供基本支持。

③低阻表面硅慣性MEMS-GMOS集成技術(shù)。

實現(xiàn)低阻面硅慣性MEMS-CMOS集成工藝的研發(fā)，縮小和彌補(bǔ)國內(nèi)慣性傳感器技術(shù)水平在加工工藝和大規(guī)模制造工藝上的差距，提高國內(nèi)相關(guān)慣性器件領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化水平。重點研究厚多晶硅外延技術(shù)、高深寬比硅蝕刻技術(shù)、c-SOI技術(shù)、HF氣相蝕刻技術(shù)對CMOS電路兼容性的影響，設(shè)計雙載波低阻前置放大器檢測電路，重點研究放大器MOS管參數(shù)，開發(fā)帶EEPORM的混合信號技術(shù)，包括微容量/電阻檢測電路、信號放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、EEPORM檢測電路和數(shù)字接口電路。

中國傳感器可靠技術(shù)的發(fā)展歷程。

在感應(yīng)技術(shù)的發(fā)展過程中，感應(yīng)器產(chǎn)品的可靠性非常重要，進(jìn)行了10個規(guī)格產(chǎn)品的可靠性技術(shù)研究。

八五期間，主要從事以下傳感器產(chǎn)品的可靠性試驗。

-力敏元件和傳感器的可靠性試驗，包括電阻應(yīng)變力敏元件和電阻應(yīng)變力傳感器的可靠性試驗、硅壓電阻敏元件和硅壓電阻傳感器的可靠性試驗。

-熱敏元件和溫度傳感器的可靠性試驗包括NTC和PTC熱敏電阻。

-光敏元件和光傳感器的可靠性試驗包括地面晶體硅光電池和光敏電。

-磁敏應(yīng)元件和磁感應(yīng)器的可靠性試驗包括硅霍爾元件、砷化鎵霍爾元件、單品體型InSb磁感應(yīng)電。

一一濕敏感元件的可靠性試驗，以陶瓷濕敏電器為研究對象。

-敏感元件和可靠性測試。

-離子敏元件和可靠性試驗。

通過對產(chǎn)品的可靠性試驗、篩選、分析、數(shù)據(jù)處理、可靠性設(shè)計和制造技術(shù)研究，完成產(chǎn)品壽命試驗、故障機(jī)理、故障模式分析，建立可靠性增長模式，使PN結(jié)合傳感器、PTC熱敏電阻、擴(kuò)散硅壓力傳感器、硅霍爾元件、應(yīng)變力傳感器、石英共振稱重傳感器、NTC熱敏電視、InSb霍爾元件、廉價濕度傳感器a-Fe23氣敏元件實現(xiàn)可靠性等級增長I二級目標(biāo)。進(jìn)行了可靠性綜合應(yīng)力試驗研究，使傳感器的可靠性試驗時間從一年左右縮短到幾個月。

在傳感器的產(chǎn)品研發(fā)過程中，工藝設(shè)備的研究是必不可少的。在注重產(chǎn)品和技術(shù)開發(fā)的同時，注重技術(shù)裝備的開發(fā)，代表著硅傳感器技術(shù)裝備的擴(kuò)散開發(fā)。

面對國外擴(kuò)散硅傳感器的重要技術(shù)裝備，中國科學(xué)技術(shù)人員利用計算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)，獨立開發(fā)切片機(jī)、硅杯研磨機(jī)、靜電封閉機(jī)、大硅杯自動研磨機(jī)、大靜電封閉機(jī)、硅油填充機(jī)、化學(xué)和電化學(xué)腐蝕設(shè)備、帶油封閉焊機(jī)、芯片自動測試機(jī)、溫度補(bǔ)償和標(biāo)定裝置等硅傳感器生產(chǎn)制造技術(shù)的一致性和生產(chǎn)效率，提高了行業(yè)普及。

深圳市力準(zhǔn)傳感技術(shù)有限公司是專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)高品質(zhì)、高精度力值測量傳感器的廠家。

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