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意法半导体缩小MEMS微机械加工技术和表面微机械加工技术差距_0

发表于:2019-06-11 14:04 作者:新闻小编 来源:新闻小编

  全球半导体供应商、MEMS 制造商意法半导体(ST Microelectronics,简称 ST)宣布其独有且已通过标准认证的 THELMA60 表面微机械加工 MEMS 感测器制程进入量产阶段。

  过去,半导体厂商是依靠两种不同制程来大规模生产高精密度 3D MEMS 产品,例如加速度计、陀螺仪、麦克风和压力感测器。业界公认表面微机械加工技术(Surface Micromachining)的成本效益较优,而立体微机械加工技术(Bulk Micromachining)则能够实现更高的灵敏度和精密度。意法半导体集这两项技术,为表面微机械加工 MEMS 产品带来新兴领域的应用机会。

  Yole Dveloppement 总裁暨CEO Jean-Christophe Eloy 表示:众多厂商皆曾试着在表面微机械加工产品上寻求立体微机械加工技术的精准度和灵敏度,以因应快速成长的物联网、消费性电子、移动设备对规模效益的要求,但均以失败告终。而意法半导体利用其新的 60m 厚外延层表面微机械加工制程,以创新的方式有效解决了这个难题。

  意法半导体执行副总裁暨类比、MEMS 和感测器事业群总经理 Benedetto Vigna 表示:意法半导体 THELMA60 表面微机械加工技术的问世开启了惯性感测器(inertial sensors)的新纪元。正如目前已进入量产的客户设计证明,对于灵敏度有极高要求并具有挑战性的应用,例如植入性医疗设备、航太系统(aerospace systems)和震波探勘(seismic exploration)的高端感测器等曾经被立体微机械加工技术垄断的市场,THELMA60 是一个能够为这些应用有效地提高成本效益的理想解决方案。

  表面微机械加工技术是在矽晶圆(silicon wafer)上面产生的厚晶层(又称外延层)内制作能够活动的微型结构。外延层的厚度通常为 25 微米,相当于白血球细胞的直径。外延层制程包括新材料沉积(deposition)、切割(cutting)和光刻遮罩(photolithographic masking)操作,这些流程的目的是在 MEMS 产品内制作能过活动的结构;这个活动结构的大小与产品的灵敏度相关。表面微机械加工的能效和成本效益特别优异,是消费性电子、移动设备以及物联网(Internet of Things,IoT)应用的理想选择。

  反之,立体微机械加工技术是直接在矽基板(silicon substrate)制作微型结构。因此,立体微机械加工技术制作出的微型结构尺寸较大、精确度与灵敏度也就更高。当然,更高的灵敏度所需的成本代价也更高,目标市场包括医疗、航太、汽车以及其它高端工业应用。

  意法半导体将外延层的厚度增至 60 微米,使其灵敏度达到传统立体微机械加工 MEMS 的水准。

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