由中科院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室、中国电子学会传感与微系统技术分会、中国半导体行业协会MEMS分会主办,由厦门半导体投资集团有限公司、上海龙媒商务咨询有限公司承办的“2019（十一届）传感器与MEMS产业化技术国际研讨会（暨成果展)”在厦门海沧.泰地万豪酒店胜利召开，本次论坛已是第二次在海沧区举办，出席的演讲机构和企业有厦门海沧区政府领导、厦门半导体投资集团有限公司、Bosch Sensortec GmbH、阿里巴巴集团、武汉大学、中科院上海微系统与信息技术研究所、USHIO INC.、ULVAC,Inc、德国宝利泰公司、是德科技、苏斯中国、香港科技大学、Silicon Sensing Products、i-ROM GmbH、Evatec AG、郑州炜盛、Tohoku University、聯華電子、北京大学微电子学研究院、东南大学、中国科学院电子学研究所、QST CORPORATION、清华大学、无锡微奥、厦门大学、KLA、IMEC、北京博达微科技、约翰霍普金斯大学医学院等29位演讲嘉宾。

 

会议现场
 

    本次论坛产品与技术相结合，共有牛尾贸易、Stella、是德科技、德国宝利泰、Silicon、KOKUSAI、苏州原位片、苏州锐材半导体、厦门海沧信息产业发展有限公司、深圳市毅成威、厦门华艺英、普发真空、江西科泰、北京博达微、厦门三优光电等展示他们的成果产品。
 

    来自全球十多个国家和地区的传感器与MEMS知名专家和业界大咖、主管单位、政府机构、各地同行协（学）会和高校、科、研、院、所、以及MEMS & Sensor, IoT产业链的企业研发负责人和决策人、采购人员，终端应用厂商等近400人共同参与了此次盛会。接下来我们一起来分享他们的研发成果和先进技术。

中科院上海微系统与信息技术研究所李昕欣教授，大会主席主持开幕式

厦门市委常委、海沧台商投资区党工委书记、区委书记林文生致辞

 

    在这秋高气爽的厦门海沧区，林书记介绍了厦门海沧集成电路产业发展规划，2017年5月出台《厦门市集成电路产业发展规划海沧区实施方案》，建设国家集成电路产业发展布局中的重要承载区和具有海沧特色的集成电路产业集聚区，重点发展集成电路设计、以产品为导向的特色工艺和封装测试，引领带动人工智能，大数据，物联网，光通信等新兴市场领域，打造适合海沧实际的集成电路产业生态。目标到2025年，集成电路总产值不低于500亿元，带动电子信息技术、物联网、智能制造、网络通信、大数据和云计算等相关产业规模超千亿,是投资发展的好机遇。

王汇联，厦门半导体投资集团公司董事总经理

 

    王总题目为《做好自己》在报告中主要讲，在新的全球环境下，中国半导体产业将面临前所未有的机遇与挑战，报告将从多个角度阐述中国半导体产业发展现状及发展战略，并结合区域资源，探索中国半导体产业发展新模式。

杜镔，Bosch Sensortec GmbH 产品经理

 

    杜镔经理题为“应用于物联网的最新传感器解决方案”物联网已经成为最近几年最炙手可热的话题之一。在全球，数以十亿计的物体已经在相互作用和共享信息。这其中，传感器则是让万物互联成为可能的不可或缺的重要基本元素。这次的演讲就带给大家最新应用于物联网的传感技术，有了这些感知“小精灵“们，未来无限可能！

高建龙，阿里巴巴集团技术专家

 

    高建龙专家演讲主题为“传感器技术在IoT解决方案中的应用生态”，重点介绍了物联网的核心是数据可信度，传感器作为智能化大趋势下的数字化入口，形同人的五感，时刻感知和认知着周边世界。不同于成熟度较高的手机行业，碎片化的物联网行业的传感器技术在智能家居、 智能制造、智慧农业、智慧城市、智能穿戴、车联网等领域应用的同时对传感器技术提了更高的要求，使用物联网操作系统AliOS Things可加快方案落地，同时传感器生态建设离不开行业内厂家一起合作！

刘 胜/武汉大学/教授，院长

李昕欣，中科院微系统与信息技术研究所教授, 大会主席

 

      Prof. Xinxin Li，The presentation addresses a semiconductor-foundry compatible MEMS process on a single (111) silicon wafer. The innovative process has been continually developed and progressed to form several versions for fabrication of various MEMS sensors like barometers, differential pressure sensors, accelerometers, micro flow-meters, infrared detectors, TPMS sensors, resonant biochemical sensors and PM2.5 detectors, etc. The process can be widely used and always features simple, low-cost, high yield, high-performance and high 3D fabrication capability.

Aoki Kazuya,USHIO INC. System Solution Division

Su Koukou.jpg    Dr. Koukou Suu, ULVAC, Inc.执行役员/资深研究员

 

      Dr. Koukou Suu,主题为“应用于IoT/IoE压电材料的薄膜加工技术”在薄膜功能材料，如压电材料（PbZzTiO3、AlN、ScAlN）或者金属绝缘转变材料（VOx）已被用于先进的MEMS传感器与RF器件（FBAR / BAW）面向实现物联网解决方案。在本次演讲中，Dr. Koukou Suu报告新型溅射工艺用于高性能CMOS兼容技术的PZT薄膜技术的开发成果。

谢资健,德国宝利泰公司，业务拓展经理

 

    谢资健经理以“基于光学技术测量MEMS器件的动态特性”为主题，在MEMS器件研发过程中，需要精确获取其细微的机械特性，他在报告中将全面概述Polytec公司如何使用激光多普勒技术，来获取微观结构的动态响应。这些技术包括:激光多普勒测振技术、频闪法、白光干涉法。除了技术介绍，本次报告谢经理介绍了最新的应用案例。

吕宝华，是德科技（中国）有限公司，电源和精密测量产品技术专家

 

    吕宝华专家演讲题目为“传感器微弱电信号的激励和精密测量方案”主要讲低功耗是物联网和感知传感器非常关键的指标，同时如何为MEMS的测量和校准提供激励信号，以及测量传感器输出的微弱电信号也是工程师面临的挑战！重点介绍是德科技的SMU源表、皮安（pA）计和器件电流波形分析仪等精密测量仪表，如何实现微弱信号激励，和测量动态、物联网传感器、甚至材料漏电流等uV,nA, pA 极具挑战信号！

蔡维伽，苏斯中国键合设备技术专家

 

     蔡维伽专家主题为“集成式混式键合技术，及全自动键合机XBS300”混合键合是通过介电层将基片连接，并同时实现基片间金属互联的工艺方式。在3D集成封装领域，这种键合方法越来越受到关注。而当涉及到三维堆叠集成电路时，TSV导致的良率问题越来越明显，尤其是在增加堆叠层数后，良率的问题愈显突出。现在，这个问题将可能通过芯片-晶圆片（D2W）的混合键合得以解决。当然，由于12寸晶圆片上将集成许多个芯片（数量取决于芯片及空隙大小），所以还需对工艺最大产能进行衡量。一种可行的方式，是采用芯片-晶圆的集成式键合：即在12寸的载片上以贴片作业方式布置所需的芯片（经挑选过的），然后采用集成式混合键合将所有的芯片在同一时间和目标晶圆片结合。SUSS MicroTec在本报告中介绍了最新可用于12寸晶圆片混合键合，以及集成式混合键合的全自动设备XBS300，并结合实验数据和结果，展示并说明芯片-晶圆集成混合键合的工艺流程，以及在微米级芯片对准叠层应用中提高良率的要点。

李贻昆，香港科技大学机械和航空航天工程学系/教授

 

     李贻昆教授演讲题目为“From CMOS MEMS Thermal Sensors to Smart HVAC Control System for Energy-Efficient Buildings with Artificial Intelligence”报告重点讲到目前世界人口已超过73亿，2100年将增加到约112亿。人口问题造成全球能源及环境变化巨变（如超级台风），因此开发具有可持续发展低碳的新型节能技术至关重要。如能在2050年之前节省2 Gt二氧化碳，可避免全球极端气候变化所带来的灾害。另一方面，过去六十年来半导体业进步使得低成本高性能集成电路能大量用于各个行业。物联网（IoT）是半导体的新兴重要技术，根据国际消費電子展CES首席经济学家研究，传感器是物联网的五大重要技术之一。低成本 MEMS传感器已大量应用在智能手机及汽车，本次演讲介绍如何将微热传及流体力学用于开发CMOS MEMS热流传感器的设计理论模型及非线性SPICE模型，用于CMOS MEMS集成设计优化，计算效率比电脑数值模型快一百万倍。并用CMOS/CMOS MEMS晶圆代工厂工艺设计及制造。优化的集成热流传感器、ASIC电路及MCU数字信号处理算法可大幅增加输入流速的测量范围，从0.5 mm / s（可用于提高HVAC系统性能）到73 m / s（用于空气动力学测量，高于超强台风的速度）。另外先进MEMS流量传感器和传感器融合技术(sensor fusion)，用于开发出新型能量（BTU）传感器和热舒适度（PMV）传感器，其性能比比商业热舒适度仪好一个数量级。研制的CMOS MEMS热流传感器也用于HKUST-MIT国际研究计划，开发基于PMV传感器及人工智能的节能HVAC控制系统。

Toko Miura，Silicon Sensing Product
 

      Toko Miura，Silicon sensing systems Ltd is a 50% 50% joint venture, with its parent company "Sumitomo Precision Products" in Japan and "Collins Aerospace" in the United States, which manufactures and sells MEMS gyro sensors, acceleration, and MEMS foundry services.There are gyro sensors manufactured by our company in the Inductive, Capacitive, and Piezoelectric types, and Pinpoint is a gyro sensor using the third type of PZT piezoelectric thin film.The combination of the PZT piezoelectric system and the ring Si oscillator has excellent bias output stability with substantially no deterioration in gyro performance even in a vibration environment.Our PZT thin films have been improved for many years.Although it is generally considered that film quality control is difficult for PZT thin films, its management technology and individual adjustments in the die state succeeded in mass production of PZT gyros.By optimizing the upper electrode and adopting the ALD multilayer film, reliability can be maintained even at a voltage three times the conventional

Prof. Jan Mehner,i-ROM GmbH/Managing director
 

     Prof.Jan Mehner演讲题目为“i-ROM MODELBUILDER-轻松实现MEMS設計”用经验丰富的工程师和学生进行培训。它支持MEMS的设计和优化，并提供与MATLAB SIMULINK和ANSYS的接口。目标群体是工程师为汽车行业和消费者设计传感器产品，以及为学术教学和研究设计大学。甚至复杂的具有多个质量体的MEMS模型，复杂的悬架弹簧和梳状电池也可以在很短的时间内定义。MEMS模型由参数库元素组装而成，考虑了制造公差和拐角圆角。可以在时域和频域中分析机械行为和机电相互作用以用于部件和系统设计。通过简单直观的命令获得诸如吸合和滞后释放电压，模式的频移和偏航率传感器的正交等特征值。

Maurus Tschirky，Evatec AG/Senior Manager Product Marketing

古瑞琴,郑州炜盛电子科技有限公司/常务副总经理
 

    古总演讲题目为“基于纳米材料的MEMS气体和柔性传感器”介绍MEMS气体传感器及柔性压力传感器的特点及新兴应用领域，对传感器存在的问题及发展趋势进行了预测分析。

Shuji Tanaka，Tohoku University/Professor General Co-Chair
 

PZT-based MEMS   gyroscopes and inkjet printer heads have been commercialized by Japanese   companies many years before. Since then, there was almost no new kind of   PZT-based MEMS commercialized. Recently, several new kinds of PZT-based MEMS   including micromirror, microspeaker and varifocal lens are getting   commercialized. This is partly because the reliability of PZT films has been   improved and partly because PZT-based MEMS foundry services have been   matured. What is the next wave? It may be made by single crystal (epitaxial)   PZT films, exhibiting both high piezoelectric constant and low dielectric   constant. One of promising applications is pMUT.Another new wave of piezoelectric microdevices is the advancement of SAW devices using a single crystal LiTaO3 or LiNbO3 film on a support substrate, followed by rapid growth of BAW and SAW filters. A new type of SAW device, Hetero Acoustic Layer (HAL) SAW device, using thin LiTaO3 on bulk quartz has achieved a very high impedance ratio (k2×Q), near-zero TCF and spurious-free response. The HAL SAW filters are promising for difficult-to-deal bands, complex carrier aggregation and sub-6 GHz 5G communication.

林家辉，联华电子股份有限公司/资深处长
 

    林处长本次演讲题为“晶圆专工业者在微机电生产的角色与挑战”自2008年以来, 大部分存储器制造主要都是在300mm硅芯片上进行。类似地, 从200mm移转至 300mm的生产技术转变也在Logic / MPU出现。随着存储器和逻辑生产向300mm的迁移, 寻找200mm晶圆厂的新应用已成为必要。而MEMS微机电技术就是一个很好选择, 因为它采用半导体制造工艺, 而技术微缩并不像存储器和逻辑那样严苛。与传统IC制造相比, MEMS有不同的工艺, 芯片处理与机器设备需求。并且不同的MEMS技术和产品需要不同的材料和工艺。因此, 技术和产品选择成为一个需要考虑的重要课题。

李志宏,北京大学微电子学研究院/教授
 

    李志宏教授演讲题目为“微针电极阵列及应用”重点讲到与平面微电极相比，微针电极阵列可以穿透皮肤等组织，使电极与生物组织产生更好的物理和电学接触，因此可以更加有效地进行信号记录和电刺激。同时，由于微针的尺寸很小，因此可以尽量小地伤害组织，并且不会产生明显的痛感。李教授将介绍我们最近一些年所开发出的几种不同形式的微针阵列，以及这些微针阵列在生理信号记录和活体组织电穿孔方面的一些应用。

黄庆安,东南大学/教授 共主席
 

     黄庆安教授题为“MEMS风速风向传感器:从样品到产品",在报告点重点了介绍东南大学MEMS教育部重点实验室开展的 MEMS风速风向传感器研究与开发情况，包括传感器的设计、制造、封装、集成化、测试以及可靠性等关键技术。同样展示了通过无锡杰德感知科技有限公司实现的产品。最后，黄教授重点介绍了MEMS风速风向传感器市场。

王军波,中国科学院电子学研究所/研究员
 

     王军波教授演讲题目为“电化学地震检波器研究进展”本次演讲主要讲到MEMS电化学地震检波器是一种新型的振动传感器，具有非常优异的低频性能。王教授的报告主要介绍电化学地震检波器的原理和基本组成，研究和发展历史，以及具体的设计制作等方面内容，最后介绍其在不同领域的应用。

Cenk Acar,上海矽睿科技有限公司/高级研发工程总监
 

     Cenk Acar,演讲题目为“惯性传感单元技术”QST六轴惯性传感器将三轴陀螺仪和三轴加速度计结合在一个MEMS芯片上。该MEMS器件在业界第一个采用了硅通孔（TSV）技术，将厚单晶硅可动结构层真空键合在TSV层和盖板层之间。由于60微米厚的器件层，QST IMU具有更高的信号和更低的噪声，更好的抗冲击和抗粘附性能。由于采用了嵌入TSV，芯片级封装（CSP）成为可能，比其他惯性传感器技术具有更强的缩减尺寸潜力。QST MEMS独特的制造工艺实现了双气压腔和优越的单质量块陀螺仪/加速度计设计，在提高可靠性、减小MEMS传感元件的尺寸和成本的同时，在消费类产品里实现了最低的噪声。

朱荣,清华大学/教授

 

     朱荣教授题为“柔性多感知电子皮肤及柔性传感”柔性电子皮肤由于具有类人皮肤的多感知功能，在可穿戴电子、医疗健康、机器人、智能假肢等领域有着广阔的应用前景。而现有的柔性电子皮肤功能集成度还十分有限，此外，利用简单工艺实现低成本、大面积、高密度集成也是电子皮肤走向实用所面临的巨大挑战。我们提出一种基于热感应的多参数传感机制，实现了集触觉、温感、风感、附着物感等传感功能为一体的多维感知柔性电子皮肤，具有结构简单、高集成度、易大面积扩展的特点。朱教授的报告着重介绍基于热感应的柔性传感系统及其在医疗健康和机器人上的应用。

王鹏,锡微奥科技有限公司/MEMS设计部经理
 

     王鹏经理演讲题目为“基于电热MEMS微镜的微型FT-NIR光谱仪”近红外（NIR）光谱分析技术具有无损、快速、准确等特点，可广泛应用于空气污染、水污染、食品安全、工业在线等的检测中。但目前市场上成熟的NIR光谱仪均存在体积大、价格昂贵等问题，导致其应用无法普及。本文介绍一种基于MEMS微镜的微型傅立叶变换（FT）NIR光谱仪。该FT-NIR光谱仪核心是基于独特的双S形Bimorph结构的电热MEMS微镜，其毫米级的超大垂直镜面位移确保了FT-NIR光谱仪的高分辨率（~5 nm）和波长准确性（< 0.5 nm），并结合FT光谱仪的单探测器、高信噪比（>3000:1）、超宽光谱（800-2500nm）等优点，大幅度地降低了产品的成本及体积，可实现在现场对样品进行快速准确的检测和分析。他给与会嘉宾重点分享了该微型FT-NIR光谱仪在气体、农产品、日化用品、煤粉等成分检测中的应用。

孙道恒,厦门大学/教授

 

     孙道恒教授由于他本人临时有其他重要事情，由他的学生代替演讲，题为“面向极端环境的MEMS传感技术”分析总结了面向空天极端环境应用的测试、感知等需求和挑战，梳理三类测试方法、系统与器件——测试系统、MEMS分立元件、智能结构，指出各自的优势和面临的困难。介绍了微纳制造工程研究中心在MEMS高精度压力与惯性、高温压力、剪应力等分立式传感元件、以及典型薄膜传感/智能结构如叶片表面温度、热流、应变、流速等（智能叶片）等方面的研究工作进展。

施嘉诺,KLA/总公司全球副总裁，上海研发中心总经理

 

     施总演讲题目为“集成电路量产设备行业的过去、现在及未来”集成电路检测设备系统开发的过去，现在和将来及MEMS在该系统工程的应用集成电路检测设备系统是一个非常复杂的系统。系统开发是一门学科。该学科系统的介绍系统工程学和系统工程的定义, 开发生产和维持系统的具体步骤。理论是教学系统开发生产维持的生命周期每一个步骤的要求和过程。为我国集成电路生产设备开发打下理论基础。
 

    自1965年戈登.摩尔（Gordon Moore）提出了摩尔定律，集成电路芯片产业已按摩尔定律持续发展了半个世纪。然而摩尔定律能持续多久， 一直是人们关注的话题。不断缩小的关键尺寸（Critical Dimension）及新技术的出现（例如鳍式场效应晶体管FinFET），使集成电路的性能不断提高。而与此同时也对大规模集成电路量产关键实现技术-集成电路生产与在线检测设备提出更高的要求和挑战，也因此创造了更多的产业发展机遇。

赵建颖,北京博达微科技有限公司/测试事业部总监

 

    赵总监主题为“典型MEMS电学测试应用/Typical MEMS”随着先进工艺的发展，对于器件测试的速度和精度提出了新的要求。演讲介绍了在新的需求下几种典型的测试应用方案。

朱钰,IMEC/中国区战略合作经理

 

    朱钰演讲题目“IMEC 特色工艺：MEMS和微光机电系统/传感器”Imec is your perfect partner for your MEMS and tailored device development.Integrated optical readouts for MEMS show promise as alternative to capacitive or piezoelectric counterparts:We detailed MOMPS concepts and realizations as well as some architectural considerations.We demonstrated the dynamic behavior of MOMPS as highly arrayable microphones.

陈行,约翰霍普金斯大学医学院/讲师

 

     陈行演讲题目为"MEMS智能化的血管支架"心血管疾病是当今世界上第一大致病和致命疾病。血管成形术联合支架植入是治疗缺血性心脏病和中风最为常见临床治理手段之一。支架是金属管状植入物，可永久性的置入并支撑打通狭窄血管恢复血运。然而，金属支架在动脉内的存在会导致各种短期或长期并发症，如高灌注综合征和支架内血栓形成。在这里，我介绍了智能支架，不仅是一种医疗植入物，而且开拓了基于MEMS技术的自诊断和自治疗功能。自诊断支架与微型压力传感器集成，均基于医用级不锈钢，可无线读出血管内血压作为支架内并发症的诊断指标。智能支架的设计和构造满足工程和临床要求，同时证明其与标准介入手术兼容。热疗作为一种治疗方法，利用局部施加热应力来抑制新生内膜增生。一种无线射频功能支架与基于MEMS温控器被集成开发，并应用热疗法来抑制支架内再狭窄。我们还将讨论这种植入式传感器的封装技术。并揭示了封装后偏压大小和占空比对传感器寿命的影响，建议了系统灵敏度和可靠性之间的设计权衡。

 

 展示交流 

 

交流晚宴 

 

   两天的会议圆满结束，各位嘉宾都分享了他们的科研成果和选进的技术，以及产品的应用领域和传感器与MEMS未来的发展前景，通过各位嘉宾的分享，传感器与MEMS的市场充满憧憬，在场的嘉宾都听得很投入，期待明年再相聚！