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MEMS 傳感器芯片的基本特點(diǎn) |
| 傳感器發(fā)展到今天，小型化、智能化、集成化，已經(jīng)是升級(jí)換代的必由之路。今天，我們來(lái)為大家介紹一下傳感器家族的mini型產(chǎn)品——--MEMS傳感器。 MEMS 傳感器芯片的基本特點(diǎn) 與大規(guī)模集成電路產(chǎn)品均采用標(biāo)準(zhǔn)的 CMOS 生產(chǎn)工藝不同，MEMS 傳感器芯片本質(zhì)上是在硅片上制造極微小化機(jī)械系統(tǒng)和集成電路的集合體，需要綜合運(yùn)用多學(xué)科、多行業(yè)的知識(shí)與技術(shù)、生產(chǎn)加工工藝具有明顯的非標(biāo)準(zhǔn)化和高度的定制化以及對(duì)產(chǎn)品供應(yīng)鏈體系的支撐有著非常高的要求等特點(diǎn)。MEMS 芯片具有非常強(qiáng)的工藝特征，三維制造工藝與集成電路的二維制造工藝相差甚大，這也是國(guó)家十四五規(guī)劃中明確將 MEMS 特殊工藝的突破納入其中的重要原因。 主要技術(shù)門檻是什么 
MEMS 是一門交叉學(xué)科，MEMS 產(chǎn)品的研發(fā)與設(shè)計(jì)需要機(jī)械、電子、材料、半導(dǎo)體等跨學(xué)科知識(shí)以及機(jī)械制造、半導(dǎo)體制造等跨行業(yè)技術(shù)的積累和整合。MEMS 行業(yè)的研發(fā)設(shè)計(jì)人員需要具備上述專業(yè)知識(shí)技術(shù)的深入儲(chǔ)備和對(duì)上下游行業(yè)的深入理解，才能設(shè)計(jì)出既滿足客戶需求，又適合供應(yīng)商實(shí)際加工能力的 MEMS 產(chǎn)品，因此對(duì)研發(fā)人員的專業(yè)知識(shí)和行業(yè)經(jīng)驗(yàn)都提出了較高的要求。 （2）各生產(chǎn)環(huán)節(jié)均存在技術(shù)壁壘 與大規(guī)模集成電路行業(yè)相比，MEMS 產(chǎn)品的研發(fā)步驟更加復(fù)雜，除了完成 MEMS 傳感器芯片的設(shè)計(jì)外，還需要開(kāi)發(fā)出適合公司芯片設(shè)計(jì)路線的 MEMS 晶圓制造工藝。在晶圓制造廠商缺乏成熟的 MEMS 工藝模塊的情況下，公司需要參與開(kāi)發(fā)適合晶圓制造廠商的制造工藝模塊，即使在晶圓制造廠商已經(jīng)具備成熟制造工藝模塊的情況下，公司也需要根據(jù)公司的芯片設(shè)計(jì)路線確定每款芯片的具體工藝流程。由于 MEMS 傳感器需要與外界環(huán)境進(jìn)行接觸，感知外部信號(hào)的變化，所以需要對(duì)成品的封裝結(jié)構(gòu)和封裝工藝進(jìn)行研發(fā)與設(shè)計(jì)，以降低產(chǎn)品失效的可能性。由于MEMS 傳感器承擔(dān)了對(duì)外部信號(hào)的獲取和轉(zhuǎn)換等功能，下游應(yīng)用場(chǎng)景多樣，產(chǎn)品內(nèi)部的極微小型機(jī)械系統(tǒng)對(duì)外界應(yīng)用環(huán)境相對(duì)敏感，因此公司還需要負(fù)責(zé) MEMS 專業(yè)測(cè)試設(shè)備系統(tǒng)和測(cè)試技術(shù)的開(kāi)發(fā)，以滿足 MEMS 傳感器產(chǎn)品性能和質(zhì)量測(cè)試的需求。因此，MEMS 傳感器行業(yè)在芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝和測(cè)試環(huán)節(jié)都具有壁壘。 （3）技術(shù)工藝非標(biāo)準(zhǔn)化 MEMS 傳感器具有一種產(chǎn)品一種加工工藝的特點(diǎn)。MEMS 傳感器產(chǎn)品種類多樣，各種產(chǎn)品的功能和應(yīng)用領(lǐng)域也不盡相同，使得各種 MEMS 傳感器的生產(chǎn)工藝和封裝工藝均需要根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)試，晶圓和成品的測(cè)試過(guò)程也采取非標(biāo)準(zhǔn)工藝，因此 MEMS 傳感器產(chǎn)品不存在通用化的技術(shù)工藝，需要從基礎(chǔ)研發(fā)開(kāi)始對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝、設(shè)備開(kāi)發(fā)和材料選取等各生產(chǎn)要素經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的研發(fā)和投入，并在大量出貨的過(guò)程中不斷對(duì)上述生產(chǎn)要素進(jìn)行完善和優(yōu)化。 |
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