随着家庭智能终端的普及和机器人应用的家族化,传感器在中国广阔的应用市场为传感器领域的应用带来了新的突破。但是突破应用还需要技术和工艺的支持。
我国传感器行业,多数从事传感器应用,尤其是物联网、智能设备等领域的应用,而不愿涉足传感器芯片的研发。由于芯片研发投入巨大,成本高昂,工艺设备昂贵,资金回收周期长,且技术难度大,靠国家投资和资助,靠企业难以承受。
智能传感器技术与应用场景的突破
没有对传感器芯片的投入和努力,可能会重蹈“IC芯片”的覆辙。若传感器芯片具有良好的性能、产品的可靠性、稳定性,其应用也不愁没有市场。提出了加强IC与MEMS技术的整合与融合,将二者结合起来,才能促进传感器技术产业的发展。
传感芯片是一个比较复杂的行业,它涉及到研发、设计和生产等各个环节。
就MEMS而言,它是利用微加工技术,把各种产品集成到基于硅的微电子芯片上,MEMS工艺与传统IC工艺有很多相似之处,如光刻、薄膜沉积、掺杂、刻蚀、化学机械抛光等,但是IC工艺很难实现一些复杂的微结构,必须采用微加工技术来制造。其中包括体微加工技术、表面微加工技术和特种微加工技术。此外,MEMS制造还广泛采用各种特殊的加工方法,包括胶接、LIGA、电镀、软光刻、微模铸、微立体光刻和微电火花加工等。
与普通芯片一样,感测芯片的制造工艺尤其复杂。此外,在芯片生产加工所需材料中,国产材料利用率不足15%,高端工艺和先进封装领域,半导体材料国产率较低,部分产品面临严重专利技术封锁。但是,如果我国不能掌握MEMS传感器的生产技术,不能主宰传感器的生产,必将阻碍传感器产业的发展。
业内认为,非硅基新材料、新机理、新工艺传感器的研究应是重点。着重开发应用市场广泛,具有一定产业基础,易于实现快速产业化的智能传感器及其核心元件,运动传感器中的加速度传感器,陀螺传感器,环境传感器中的压力传感器组合。