深圳MEMS芯片设计-华芯邦科技芯制程第四代金属氧化物半导体的高精度MEMS温度传感器芯片

在现代3D IC封装技术的发展中，我们经常见到多种芯片技术的融合，如逻辑芯片、存储芯片、射频芯片以及MEMS芯片的集成。MEMS，即微机电系统（Micro-Electro-Mechanical Systems），在消费电子、汽车、医疗和航天航空等众多领域，展示了其广泛而重要的应用。简而言之，MEMS利用微纳加工技术在硅片上制造出极其微小的电子机械系统，这些系统可以精确达到微米或纳米级别。尽管它们微小至极，但其功能却至关重要，能够有效地将外界环境中的物理或化学信号转化为电信号，从而实现对外界信息的感知与处理。这种独特的功能，使得MEMS芯片在各个行业中成为不可或缺的重要组成部分，引领着科技的不断前进与创新。

MEMS是集成电气和机械组件的微尺度器件，它们与半导体元件的集成适用于广泛的应用，从而实现了技术进步和性能的提高。MEMS芯片的主要用途是什么呢？它们最常见的应用就是作为传感器，MEMS传感器可以检测温度，压力，光强度，湿度加速度和声音等各种物理量，并将这些信息转化成为电信号，以便我们对环境条件能够进行监测，这有点类似于人体的感官系统，就像我们的耳朵,皮肤,鼻子等器官一样，帮助我们感知周围的世界。比如压力传感器就像我们的皮肤，可以感受到压力，化学传感器就像我们的鼻子，能够闻到味道。加速度计,陀螺仪和磁传感器芯片就像我们的小脑，帮助我们感知方向和加速度等，MEMS芯片也是以晶圆为载体做出来的，但是却分不清MEMS芯片与IC芯片的制作工艺有什么区别。 

首先MEMS芯片的线宽从1毫米到1微米，像IC芯片那样，追求28纳米、14纳米超细的线宽，因此很多MEMS晶圆厂的设备，很多都是存储厂逻辑厂淘汰下来的二手设备，另外MEMS晶圆厂在无尘间的洁净等级、自动化程度等方面，又比12寸IC晶圆厂稍微宽松一些，其次MEMS芯片的种类非常丰富，特点是12寸IC芯片无法比拟的，不仅包括各种传感器，还有微型泵、微型马达等各种机械结构，这就意味着很难做到标准化工艺，每一种MEMS芯片的制造都有其独特要求，正因为设计种类多，MEMS芯片的工艺制程增加了许多IC制程没有的工艺，例如用深反应离子刻蚀DRIE，来做深沟槽和复杂的3D结构，有些深度甚至可以达到几百微米，这个深度在IC制程中是不可想象的，另外晶圆键合工艺，湿法刻蚀工艺，贴干膜工艺，微流体工艺，电镀工艺等，在IC制程中也不常见，因此两者的制作方式和应用领域都有很大的不同。

2023 年，MEMS 行业规模降至 1460 万美元（同比下降 3%），主要原因是消费电子产品和经济周期的低迷。尽管今年对于 MEMS 行业来说相对艰难，但我们预计市场将在 2024 年再次增长。事实上，2024 年的出货量将接近 340 亿台（同比 9%），总收入达到 156 亿美元。就长期增长而言，我们看到 MEMS 设备的吸引力不断增长，这主要受到所有终端市场的大趋势的推动——消费电子设备的传感器化、汽车的自动驾驶和舒适性、工业 4.0、人工智能的出现等。

自前我国的高端MEMS传感器产业，与欧美日相比还存在较大差距，中国传感器芯片进口率高达90%以上，国内企业基本集中在产业链的中下游，具有自主芯片设计的能力的企业比较少，核心技术严重滞后于发达国家。在国内，大多数传感器厂商采用的是无晶圆厂fabless模式，真正拥有自己晶圆厂的IDM模式公司非常少且规模较小，虽然国内已经有不少晶圆代厂，能够生产MEMS传感器芯片，硬件条件也接近国际水平，但在工艺技术和经验方面仍然无法达到国外大厂大批量产生产的标准。因此许多本土的设计公司，更倾向与海外成熟的代工厂合作。

 常见的MEMS传感器有惯性传感器、MEMS麦克风、温湿度传感器、陀螺仪，加速度、压力传感器、气体传感器等。其中，温度传感器（Temperature Sensor）是一种用于测量和监测环境或物体的温度的设备，它能够将温度变化转化为电信号或数字信号输出，以供进一步处理、显示或记录。温度传感器在各种应用中广泛使用，包括气象监测、工业自动化、电子设备、医疗保健、汽车和消费电子等领域。温度传感器市场规模预计将从 2023 年的 82.8 亿美元增长到 2028 年的112.3亿美元，在预测期间（2023-2028 年）的复合年增长率为6.28%。

深圳市华芯邦科技有限公司的苏州研发团队八年来聚焦在设计、生产、测试及代工基于第四代金属氧化物半导体的高精度MEMS温度传感器芯片上，主要从事MEMS 温度传感器裸片、温度传感器芯片、温度传感器模组的研发、生产和销售，并持续构建“端-边-云”的物联网生态体系，未来将主要应用于家电、通讯及工业控制领域，同时也逐渐在汽车、医疗等领域扩大应用。 华芯邦科技致力于前沿科技的推动，其最新推出的新型纳米材料展现出非凡的优势，所生产的温度传感器芯片，通过完美融合热电阻与IC温度传感器的优势，成为了一种创新的MEMS温度传感技术。这种芯片不仅在测温精度方面卓尔不群，而且在小封装设计上实现了更加紧凑和高效的性能表现。不仅如此，其低成本的特点使得广泛应用成为可能，为各类工业和商业领域带来了革命性的改变。相比于传统的温度传感器，展示了未来科技发展的无限潜力，无疑是一个令人瞩目的选择。其公司目前已搭建高精度MEMS温度传感器的生产、封测线，从纳米材料合成到晶圆级掺杂再到封装测试均可在一条产线上完成，实现了完全自主的IDM生产制造模式。 

公司目前已搭建具有极高精度的MEMS温度传感器生产和封测线，产线从纳米材料的合成开始，到晶圆级掺杂，再到最终的封装和测试，所有工艺都可以在同一条产线上完成。使得我们实现了完全自主的IDM生产制造模式，在这条产线上无论是材料的高精度控制，还是针对于晶圆的细致掺杂工艺，以至于最后封装测试环节的严格把关都体现华芯邦科技的高技术水准和严格的质量管理体系。

审核编辑 黄宇