未来,传感器将变得更小、更便宜、更准确、更灵活、更节能、更环保,能够收集更多类型的数据,并集成越来越多的新技术。 一、更小,更便宜 随着各种新平台和新材料的应用,制造商可以制造更小的传感器,其性能可以与毫米级和微波级的电子元器件一样高,并且随着更少的硅的应用,成本将大幅降低。同时,新平台还会降低传感器的设计、开发和制造成本。 从长远来看,可自我校准的传感器具有非常高的成本效益。通过自动校准,可以减少传感器的维护次数和时间,并大幅降低维护成本。另外,可自我修复的传感器将会有更广泛的应用范围,并使维护成本更低,特别是在发生各种灾难和风险时将大有用处。 二、更高的准确性 目前,多通道协作频谱感知的研究还处于初期阶段。未来,一旦技术成熟,它将比现在的单通道传感器提供更精确的监测数据。 更准确、更可靠和可复制的传感器将在医疗设备等领域拥有更多的应用场景,其实现的功能也更加强大。 三、更灵活且更柔性 柔性传感器是未来传感器发展的一个重要方向。目前,柔性光传感器、PH传感器、离子传感器和生物传感器仍处在早期开发阶段。在未来,这些柔性传感器将拥有更多创新应用,如人造皮肤、可穿戴传感器和微动传感。 通过微线技术和磁场,传感器可以像头发丝一样纤细,而又具有弹性,不需要电源,可以无接触地测量温度、压力、拉力、应力,扭转和位置。 四、更好的感知与更多的数据 未来的传感器将更有效地模仿人类的感官,来检测、处理和分析复杂的信号,如生物危害、气味、材料压力、病原体和腐蚀等。例如这些先进的传感器不仅仅能够感知大量的单一分析物(例如二氧化碳),还可以破解气味中的每个组成部分。 此外,智能微尘是由振动驱动的微观传感器,可以监控战场、高层建筑或动脉堵塞等各种情况。 五、更多的医疗应用 目前,很多与健康相关的传感器主要用在娱乐和生活方式领域,它们的功能达不到医疗级的要求。未来,更多医疗级的传感器将通过严格的监管审批并实现医疗应用。 随着实验室系统的微型化,将加速生物危害感知的新兴技术的研发,可穿戴传感器将成为真正的医疗级设备,而非简单的生活和娱乐之用。医疗检测将更加轻松,一台检测仪器可以分析更多的物质,并减少对检测样品量的需求,比如,可以通过汗液和眼泪等体液即可完成健康检测。 可吞服药丸是实验室系统微型化的一个应用,例如,已经有很多健康科技初创企业使用可吞服传感器替代传统的内窥镜检查,以减少患者的痛苦。还有一些科技公司研发的可吞服或可植入药丸,可以在体内长期持续给药,让患者的日常治疗更为轻松。 六、更节能 当前,大多数传感器并不是很节能,因为其始终处于开启状态。未来,传感器将变得更智能,并由特定条件驱动,只有当达到某个条件时才能被激活,而当它们处于待机模式时,几乎没有功耗。 此外,传感器还可以从周围环境中获取能量,实现更长久的运行。例如运动、压力、光线,或患者身体与周围空气的热量差异等都可以成为传感器的能量来源。 七、更环保 在未来,环境友好型和可生物降解的传感器将日益受到欢迎。 环境友好型的传感器,可以感知你所在空间的温湿度、气体质量、PM2.5以及是否存在有害气体,可更为智能的为室内的人们调出人体所需的舒适区、新鲜空气等,让人们的生活质量更高。 奥松单子的智能环境监测仪(内置AGS02MA气体传感器) 环境友好型的传感器还表现可降解领域。例如传感器可以采用由细菌驱动的,可降解的纸基电池,此类传感器可用于农田管理、环境监测、食品流通监测或医疗检测等领域,而不会污染环境。 八、更高的复杂性和更好的兼容性 通过协调工作,传感器将获得额外的复杂性。传感器集群可以更好地协调传感器之间的工作,并通过自主学习系统来确定工作内容和位置。 此外,各种新技术的采用,也将使传感器变得更加多样化。例如通过激光技术,传感器可以通过物质独特的光谱识别出物质组成;飞行时间传感器可通过红外光脉冲测量两个物体之间的距离;由晶体、特殊陶瓷、骨骼、DNA、蛋白质等材料制造的压电传感器可以更好地对外部压力和潜热进行响应。 在未来,各种基础科学的进步将进一步推动传感器技术的快速进化。传感器将变得更加小型化、人性化,人机交互更加友好;同时,它们将变得更加隐形,更加不易察觉。随着传感器更加深入地融入我们的日常生活,以及与AI等新技术的融合,在未来的互联互通和自动化的世界中,传感器将使我们的生活更加美好。
查看更多春节后暖空气全面控场,我国迎来一波强势回暖,国内多个城市气温创同期新高,很多地方暖如夏天。伴随着暖空气到来,湿度大幅增加,如何破解回南天湿气问题呢? 回南天主要指室内返潮,到处潮湿发霉,让人抓狂。室内潮湿产生很多负面影响,比如很多物品产生发霉:墙体发霉长黑点、储物(大米、花生等干货)发霉变质、家用电器造成短路等;在工业生产中,生产设备对空气中的湿度有要求,比如封装检测设备、医疗设备、涂装工艺等,有的甚至要求室内恒温恒湿,比如老化检测车间等。如果回南天处理不好,会导致生产不合格的产品,或引起设备短路发生火灾。 目前,室内除湿的方法很多,比如开空调、除湿机等。现在大多数家电已经升级为智能家电,能达到智能调整空气温度及湿度的效果,当中的关键就是一颗小小的温湿度传感器,通过传感器监测空气中的温度和湿度,控制家电工作,从而达到恒温恒湿的效果。ManBetX万博体育网页研发制造的集成式温湿度传感器AHT21以及AH21B、AM2301B、AM2311B等传感器模块,可根据客户需求进行批量供应、定制及终端应用,满足各类型智能家电的需求。 集成式温湿度传感器AHT21应用范围很广,可应用于暖通空调、除湿器、测试及检测设备、消费品、汽车、自动控制、数据记录器、气象站、家电、医疗及其他相关温湿度检测控制。
查看更多2020年是跌宕起伏的一年,新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情、中美贸易争端、单边主义盛行等错综复杂的全球形势影响了各行各业,改变了人们的生活方式,甚至影响了我们对世界的看法。当然,这些也对MEMS产业产生了重要的影响。不过,困境中往往孕育着机遇,并不是所有的MEMS细分领域都在上述负面影响中挣扎。 2021年,MEMS传感器的下一轮技术变革正在进行时...例如,红外探测器和微流控器件市场就在新冠肺炎大流行中获得了现象级的大幅增长。此外,疫情带来的居家隔离、远程办公,推动了5G部署、“非接触”语音交互以及数据中心等应用发展,从而加速了射频滤波器、MEMS振荡器、MEMS麦克风等器件的持续增长;但是,由于消费需求端的急剧萎缩,整体消费类MEMS市场小幅下降2.6%,全球汽车市场猛踩刹车,使得这些市场相关的压力传感器、惯性传感器需求下跌。 2019~2025年MEMS市场预测(按终端市场细分)(来源:Yole) 根据Yole预测,受新冠疫情等纷繁形势的影响,2020年MEMS市场营收年同比预计下降5.2%,其中消费(-2.6%)、汽车(-27.5%)和通信(-20.5%)市场负增长,工业(11.5%)、医疗(10.6%)、国防和航天(4.7%)市场继续增长。总体而言,2021年起预计将从阴霾中走出,到2025年全球MEMS市场规模将增长至177亿美元,2019~2025年期间的复合年增长率为7.4%。 另一方面,新冠肺炎疫情确实阻碍了MEMS市场营收的增长,但却并没有影响MEMS技术和应用的中长期演进趋势。MEMS和传感器仍在向着微型化、集成化、网络化、低功耗以及智能化演进,具体来说有以下几个发展趋势: (1)MEMS和传感器呈现多项功能高度集成化和组合化的趋势。由于设计空间、成本和功耗预算日益紧缩,在同一衬底上集成多种敏感元器件、制成能够检测多个参量的多功能组合MEMS传感器成为重要解决方案。 (2)传感器智能化及边缘计算。软件正成为MEMS传感器的重要组成部分,随着多种传感器进一步集成,越来越多的数据需要处理,软件使得多种数据融合成为可能。MEMS产品发展必将从系统应用的定义开始,开发具有软件融合功能的智能传感器,促进人工智能在传感器领域更广阔的应用。 (3)传感器低功耗及自供能需求日趋增加。随着物联网等应用对传感需求的快速增长,传感器使用数量急剧增加,能耗也将随之翻倍。降低传感器功耗,采用环境能量收集实现自供能,增强续航能力的需求将会伴随传感器发展的始终,且日趋强烈。 (4)MEMS向NEMS演进。随着终端设备小型化、种类多样化,推动微电子加工技术特别是纳米加工技术的快速发展,智能传感器向更小尺寸演进是大势所趋。与MEMS类似,NEMS(纳机电系统)是专注纳米尺度领域的微纳系统技术,只不过尺寸更小。 (5)新敏感材料的兴起。薄膜型压电材料具有更好的工艺一致性、更高的可靠性、更高的良率、更小的面积,可用于MEMS执行器、扬声器、触觉和触摸界面等。未来MEMS器件的驱动模式预计将从传统的静电梳齿驱动转向压电驱动。 (6)更大的晶圆尺寸。相比于目前业界普遍应用的6英寸、8英寸晶圆制造工艺,更大的晶圆尺寸能够很大程度上降低成本、提高产量,并且晶圆尺寸的扩大与芯片特征尺寸的缩小是相应促进和互相推动的。例如,用12英寸晶圆工艺线制造的MEMS产品已经出现。 广州ManBetX万博体育网页有限公司是国内领先的MEMS半导体芯片制造高新技术企业,也是广东省MEMS领域唯一集研发、设计、制造、封装测试、应用为一体的MEMS智能传感器全产业链(简称IDM)企业。公司主营产品有温湿度传感器、水蒸气传感器、气体流量传感器、差压传感器、氧气传感器、液体流量传感器、气体传感器、风速雨量传感器等。 ManBetX万博体育网页拥有先进的6英寸MEMS半导体智能传感器芯片生产线,是粤港澳大湾区先进的MEMS半导体芯片制造企业,为粤港澳大湾区发展生物医疗、新能源汽车、人工智能、物联网、智能电网、智能家居等新一代信息技术领域提供硬件技术支撑,实现了国产替代进口,解决了我国半导体传感器的被动现状,保障了国家关键零部件供应链安全。
查看更多国家统计局数据显示,2019年我国石化和化工行业实现主营业务收入11.17万亿元,占全国规模以上工业企业主营业务收入的10.56%;石化和化工行业利润总额5054亿元,占全国规模以上工业企业利润的8.2%。 化学工业是国民经济基础产业之一。化学工业涉及石化、医药、环保、冶金、能源等多个领域,对实现工业、农业、国防和科学技术现代化具有重要的作用,在国民经济产业链中有着举足轻重的作用。 近年来,在去产能以及环保政策趋严下,我国化工行业发展速度趋缓,但总体而言仍处于成长发展期,行业发展正趋于规范化、智能化。 2020年12月17日,由中国石化经济技术研究院编著的《2021中国能源化工产业发展报告》在京发布。报告显示,“十四五”期间,我国炼化行业将进入新增产能全面释放、行业整合转型升级时期,化工产品高端化、绿色化发展将成为新趋势。 化工行业的规范化、智能化、绿色化发展离不开众多感知技术的支持,其中最为关键的技术之一便是传感器。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。 作为最重要的数据采集入口,传感器让自动化智能设备有了感知能力。传感器在化工领域的应用包括石油开采、工业自动化、油井勘探、工矿行业、工业互联网等,会运用到的传感器包括压力传感器、气体传感器、电磁传感器、流量传感器、温湿度传感器、光纤传感器、振动传感器、MEMS传感器等。 流量传感器-AFM3000 ManBetX万博体育网页研发的流量传感器-AFM3000广泛应用于呼吸机、麻醉机、过程自动化、燃烧器控制、燃料电池控制、光谱学、环境监测、实验室等场景中,实现了国产替代进口,解决了我国半导体的被动现状,保障国家关键零部件供应链安全。 2014-2018年,我国化工行业传感器应用需求规模不断扩大,呈现着较快的增长势头。据前瞻产业研究院数据显示,2018年,我国化工传感器行业市场规模为183亿元,较上年增长13.23%。根据化工传感器占整个传感器行业的比重测算,预计2021年突破250亿元。 目前,传感器在化工行业中发挥着越来越重要的作用,同时我国传感器行业作为高新技术产业也得到国家政策的大力支持,发展迅速。一是产业规模快速壮大;二是创新能力显著增强;三是生态体系基本完善。可以预见,在国家政策的大力支持下,我国传感器企业有望在化工传感器庞大市场中攫取更多的份额。
查看更多台湾积体电路制造股份有限公司(中文简称:台积电,英文简称:TSMC)创于1987年,是全球第一家也是全球最大的专业半导体电路制造(晶圆代工Foundry)企业,总部位于台湾新竹科学园区;2020年8月26日,台积电南京公司总经理罗镇球在2020世界半导体大会上表示,台积电5纳米产品已进入量产阶段,3纳米产品将在2021面世,并于2022年进入大批量生产。接下来,让我们一起来了解一下世界上最先进半导体企业台积电晶圆制造的全流程视频: 点击看视频 晶圆制造工艺流程 1、表面清洗 2、初次氧化 3、CVD(ChemicalVapordeposition)法沉积一层Si3N4(HotCVD或LPCVD)。(1)常压CVD(NormalPressureCVD)(2)低压CVD(LowPressureCVD)(3)热CVD(HotCVD)/(thermalCVD)(4)电浆增强CVD(PlasmaEnhancedCVD)(5)MOCVD(MetalOrganicCVD)&分子磊晶成长(MolecularBeamEpitaxy)(6)外延生长法(LPE) 4、涂敷光刻胶(1)光刻胶的涂敷(2)预烘(prebake)(3)曝光(4)显影(5)后烘(postbake)(6)腐蚀(etching)(7)光刻胶的去除 5、此处用干法氧化法将氮化硅去除 6、离子布植将硼离子(B+3)透过SiO2膜注入衬底,形成P型阱 7、去除光刻胶,放高温炉中进行退火处理 8、用热磷酸去除氮化硅层,掺杂磷(P+5)离子,形成N型阱 9、退火处理,然后用HF去除SiO2层 10、干法氧化法生成一层SiO2层,然后LPCVD沉积一层氮化硅 11、利用光刻技术和离子刻蚀技术,保留下栅隔离层上面的氮化硅层 12、湿法氧化,生长未有氮化硅保护的SiO2层,形成PN之间的隔离区 13、热磷酸去除氮化硅,然后用HF溶液去除栅隔离层位置的SiO2,并重新生成品质更好的SiO2薄膜,作为栅极氧化层。 14、LPCVD沉积多晶硅层,然后涂敷光阻进行光刻,以及等离子蚀刻技术,栅极结构,并氧化生成SiO2保护层。 15、表面涂敷光阻,去除P阱区的光阻,注入砷(As)离子,形成NMOS的源漏极。用同样的方法,在N阱区,注入B离子形成PMOS的源漏极。 16、利用PECVD沉积一层无掺杂氧化层,保护元件,并进行退火处理。 17、沉积掺杂硼磷的氧化层18、濺镀第一层金属(1)薄膜的沉积方法根据其用途的不同而不同,厚度通常小于1um。(2)真空蒸发法(EvaporationDeposition)(3)溅镀(SputteringDeposition) 19、光刻技术定出VIA孔洞,沉积第二层金属,并刻蚀出连线结构。然后,用PECVD法氧化层和氮化硅保护层。 20、光刻和离子刻蚀,定出PAD位置 21、最后进行退火处理,以保证整个Chip的完整和连线的连接性 晶圆制造总的工艺流程芯片的制造过程可概分为晶圆处理工序(WaferFabrication)、晶圆针测工序(WaferProbe)、构装工序(Packaging)、测试工序(InitialTestandFinalTest)等几个步骤。 其中晶圆处理工序和晶圆针测工序为前段(FrontEnd)工序,而构装工序、测试工序为后段(BackEnd)工序。 1、晶圆处理工序 本工序的主要工作是在晶圆上制作电路及电子元件(如晶体管、电容、逻辑开关等),其处理程序通常与产品种类和所使用的技术有关,但一般基本步骤是先将晶圆适当清洗,再在其表面进行氧化及化学气相沉积,然后进行涂膜、曝光、显影、蚀刻、离子植入、金属溅镀等反复步骤,最终在晶圆上完成数层电路及元件加工与制作。 2、晶圆针测工序 经过上道工序后,晶圆上就形成了一个个的小格,即晶粒,一般情况下,为便于测试,提高效率,同一片晶圆上制作同一品种、规格的产品;但也可根据需要制作几种不同品种、规格的产品。在用针测(Probe)仪对每个晶粒检测其电气特性,并将不合格的晶粒标上记号后,将晶圆切开,分割成一颗颗单独的晶粒,再按其电气特性分类,装入不同的托盘中,不合格的晶粒则舍弃。 3、构装工序 就是将单个的晶粒固定在塑胶或陶瓷制的芯片基座上,并把晶粒上蚀刻出的一些引接线端与基座底部伸出的插脚连接,以作为与外界电路板连接之用,最后盖上塑胶盖板,用胶水封死。其目的是用以保护晶粒避免受到机械刮伤或高温破坏。到此才算制成了一块集成电路芯片(即我们在电脑里可以看到的那些黑色或褐色,两边或四边带有许多插脚或引线的矩形小块)。 4、测试工序 芯片制造的最后一道工序为测试,其又可分为一般测试和特殊测试,前者是将封装后的芯片置于各种环境下测试其电气特性,如消耗功率、运行速度、耐压度等。经测试后的芯片,依其电气特性划分为不同等级。而特殊测试则是根据客户特殊需求的技术参数,从相近参数规格、品种中拿出部分芯片,做有针对性的专门测试,看是否能满足客户的特殊需求,以决定是否须为客户设计专用芯片。经一般测试合格的产品贴上规格、型号及出厂日期等标识的标签并加以包装后即可出厂。而未通过测试的芯片则视其达到的参数情况定作降级品或废品。 ManBetX万博体育网页MEMS智能传感器芯片生产线介绍 广州ManBetX万博体育网页有限公司创立于2003年,注册资本1462万元,坐落在广州开发区科学城,是国内领先的应用MEMS半导体工艺技术生产传感器芯片的高新技术企业,也是广东省MEMS领域唯一集研发、设计、制造、封装测试、应用为一体的MEMS智能传感器全产业链(简称IDM)企业。公司主营产品有温湿度传感器、水蒸气传感器、气体流量传感器、差压传感器、氧气传感器、液体流量传感器、气体传感器、风速雨量传感器等。 ManBetX万博体育网页斥巨资打造MEMS半导体芯片生产线,一期工程净化车间总面积约2500平方米,配置湿法清洗区、百级洁净度光刻区、千级洁净度镀膜区、千级洁净度刻蚀区、千级洁净度离子注入区及参观通道等。整个洁净车间安装了多套高性能风淋系统,对进入洁净间的员工或者货物进行彻底风淋除尘。该生产线一期工程于2019年3月立项,2019年6月正式进入施工阶段。经过6个月的施工,生产线的基础设施已安装完成。2020年,多台步进式投影光刻机、双面光刻机、涂胶显影机、深硅刻蚀机、大束流离子注入机、PECVD、LPCVD、氧化炉、磁控溅射机、探针台、应力测试仪、全自动RCA清洗机等先进的自动化生产设备搬入,生产线正式投入运营。
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