工业和信息化部主管 中国电子报社主办
收藏本站投稿

半导体

上海微系统所联合国家重点实验室,共同研发全球最小、成本最低MEMS压力传感器芯片

5 月 26 日讯,近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所(简称:上海微系统所)传感技术联合国家重点实验室李昕欣老师课题组在 Journal of Micromechanics and Microengineering 期刊上发表最新的 MEMS 传感器 研究成果——利用无疤痕微创手术(MIS)制造超小型 MEMS 压力传感器。

据悉,该传感器 芯片 可满足气压计或高度计的应用需求,有望获得智能手机、无人机、智能手表和其它消费电子产品的青睐。

低成本、高性能的小型化压力传感器一直是消费电子市场不断追求的目标。研发高良率单芯片工艺来制造更小且更高性能的芯片是其中一种解决方案。该项研究展示了一种压阻式绝对压力传感器芯片,大小仅为 0.4mm × 0.4mm,每颗芯片制造成本低至 1 美分——目前全球最小尺寸、最低成本。

利用无疤痕微创手术工艺制造的绝对压力传感器芯片示意图  图源:MEMS

研究人员利用体硅下薄膜技术(thin-film under bulk-silicon technique),在集成压敏电阻的体硅梁岛结构下方形成非常薄但均匀的多晶硅压力传感膜片。梁岛加强结构有助于提升灵敏度、减小挠度、改善线性度。该压力传感器芯片采用一种新型的无疤痕微创手术(MIS)制造而成,并且该工艺与标准 IC 代工 厂的工艺兼容,因此可有效降低成本。

在这项新开发的工艺中,密封结构不在多晶硅膜片区域,而是在多晶硅膜片周围的单晶硅岛和单晶硅框架上。所以,多晶硅膜片能够保持平坦和光滑,从而提高了传感器芯片性能和制造成品率。更重要的是,薄膜片梁岛结构足够小,因此可以制造出小至 0.4mm × 0.4mm 的传感器芯片。由于每片 6 英寸晶圆可生产 90000 颗芯片,因此采用这种高良率工艺可实现极低的芯片制造成本:1 美分。

据悉,这款超小型且低成本的 MEMS 压力传感器芯片的灵敏度为 0.88 mV·kPa⁻¹/3.3V、滞回系数为 0.15%满量程(FS)、可重复性误差为 0.04%满量程(FS)、非线性系数为±0.10%满量程(FS)。在没有任何其它热补偿方法的情况下,研究人员对该压力传感器芯片在 -25℃至+85℃温度范围内进行 100 kPa 的满量程测试,结果表明该芯片的零点偏移温度系数(TCO)为 -0.064%/℃满量程(FS)、灵敏度温度系数(TCS)为 -0.22%/℃。

责任编辑:沈丛


声明

1、本站遵循行业规范,任何转载的稿件都会明确标注作者和来源;2、本站的原创文章,请转载时务必注明文章作者和来源,不尊重原创的行为我们将追究责任;3、作者投稿可能会经我们编辑修改或补充;4、如本站的文章或图片存在版权,请拨打电话010-88558835进行联系,我们将第一时间处理。

相关链接

视频

专题

聚焦2021年全国两会

3月5日,第十三届全国人民代表大会第四次会议在北京人民大会堂开幕。党和国家领导人习近平、李克强、汪洋、王沪宁、赵乐际、韩正、王岐山等出席,栗战书主持大会。初春的北京,处处生机盎然。第十三届全国人民代表大会第四次会议5日上午在人民大会堂开幕。近3000名全国人大代表肩负人民重托出席大会,认真履行宪法和法律赋予的神圣职责。

2021年全国工业和信息化工作会议

12月28-29日,全国工业和信息化工作会议在京召开。会议以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的十九大和十九届二中、三中、四中、五中全会精神,认真落实习近平总书记重要指示批示精神和中央经济工作会议部署,总结2020年工业和信息化工作,分析形势,部署2021年重点工作。工业和信息化部党组书记、部长肖亚庆作工作报告。

2020年中国家电市场报告

3月22日,中国电子信息产业发展研究院发布了《2020年中国家电市场报告》(以下简称《报告》)。《报告》显示,2020年,我国家电市场零售额规模达到8333亿元,在疫情冲击之下显示出较强的韧性;电商渠道对家电零售的贡献率首次超过50%,网络零售对家电消费的促进作用进一步提升;高端产品、生活家电大幅增长,有效促进了消费升级和产业转型。

世界超高清视频(4K/8K)产业发展大会

会议

2020世界显示产业大会

11月20日,由工业和信息化部、安徽省人民政府共同主办的2020世界显示产业大会在合肥市举行。在开幕式上,工业和信息化部部长肖亚庆、韩国驻华大使张夏成发表视频致辞。安徽省委副书记、省长李国英,工业和信息化部副部长王志军出席开幕式并致辞。

2020世界超高清视频(4K/8K)产业发展大会

11月2日,由工业和信息化部、国家广播电视总局、中央广播电视总台、广东省人民政府共同主办的2020世界超高清视频(4K/8K)产业发展大会在广州市召开。广东省委书记李希出席开幕式,省长马兴瑞出席并致辞。国家广播电视总局局长聂辰席、工业和信息化部副部长王志军、中央广播电视总台副台长蒋希伟出席开幕式并致辞。

2020世界VR产业大会云峰会

10月19日—20日,由工业和信息化部、江西省人民政府主办的2020世界VR产业大会云峰会在南昌举行。在10月19日的开幕式上,中共中央政治局委员、国务院副总理刘鹤发来书面致辞。江西省委常委、南昌市委书记吴晓军,工业和信息化部副部长王志军,江西省委书记、省人大常委会主任刘奇先后致辞。开幕式由江西省委副书记、省长易炼红主持。

世界显示产业大会

本周排行