安徽省微机电系统(MEMS)技术产业创新研究院:MEMS平台及成果展示

MEMS

10小时前

针对MEMS领域自主可控需求,建立了国内领先、国际先进的6/8英寸体硅MEMS工艺技术平台,平台提供高度开放化与客制化工艺服务,依托先进的技术平台,开发了4套对标国际先进且全自主可控的MEMS工艺技术体系,形成了国内唯一且最多的标准化的MEMS工艺技术体系,垂直全不等高梳齿、高真空度晶圆级封装、多层硅硅直接堆叠键合、多层复合薄膜盈利匹配等关键工艺技术达到国际先进水平,工艺体系可服务于惯性MEMS、光MEMS、环境感知MEMS、微系统集成等领域,有效支撑了我国自主可控高性能MEMS智能传感器核心器件的研制,打通高性能MEMS制造关键环节,实现产业链制造端全自主可控,提升MEMS产业链安全韧性。

安徽省MEMS技术产业创新研究院

平台基本情况

安徽省微机电系统(MEMS)技术产业创新研究院(以下简称“产研院”)于2024年1月正式获批设立,由安徽北方微电子研究院集团有限公司牵头,联合华东光电集成器件研究所、安徽华鑫微纳集成电路有限公司、西安交通大学、合肥工业大学、安徽大学、蚌埠学院、安徽天康(集团)股份有限公司、安徽博泰微电子有限公司,安徽奥飞声学科技有限公司十家单位共同建设。
产研院以打造国内一流MEMS智能传感器与微系统创新高地与产业基地为目标,重点布局惯性、压力、气体、声学、光电、多参数复合传感等领域,协同完成MEMS传感器相关共性关键技术攻关,为国内外企业提供服务,并与国内外MEMS领域知名高校、顶尖科研机构和优势企业推动深度合作,开展资源对接、科技成果转移转化。围绕技术创新、成果转化、人才培养和合作交流四个维度,构建“技术创新中心-成果转化与产业应用翼、人才培养与学术交流翼”的“中心与两翼”驱动模式,进一步促进MEMS产业链、创新链、资金链及人才链的深度融合,形成引领安徽省MEMS器件与微系统产业创新发展的战略科技力量,为安徽省发展新质生产力增添新的动能。
平台科研布局

产研院实行理事会领导下的院长和专家委员会负责制,下设业务部门、管理部门和秘书处等3个职能部门。业务部门下设设计研发技术部、工艺制造技术部、组装封装技术部、测试标定技术部、筛选试验及可靠性技术部;管理部门下设综合管理办公室、产业创新推进办公室、财务管理部。满足MEMS产研院的科研、产业转化、人才培养、质量管理、行政及财务、信息技术管理、市场推广与公关、国际合作与交流、战略规划与发展等方面的需求。

产研院聚焦安徽省智能汽车、智能装备、智慧医疗、智慧城市等人工智能产业发展对MEMS器件与微系统的迫切需求,建设集技术创新、成果转化、产业孵化、技术服务、人才交流培养、产业化协同为一体的综合性创新平台,聚力解决MEMS共性关键技术瓶颈,奋力提升全省MEMS技术研制水平和产业化水平。聚焦惯性、压力、气体、声学、光电、多参数感知等核心MEMS传感器与微系统专业领域,通过联合业界知名高校、研究所、企业开展传感器研发设计、关键技术攻关、成果转化、行业服务、人才培养、国际合作,实现产学研协同创新。

产研院在建设期间牵头承担科技部国家重点研发计划“基础科学条件与重大科学仪器设备研发”专项的电容式微机械超声波换能阵列项目、“制造基础技术与关键部件”专项的动力电池组控制安全传感器开发及示范应用项目及“智能传感器”专项的MEMS超声换能器元件及传感器项目等,参与国家智能传感器12项重点研发计划关键技术攻关,承担省级科技攻关项和产业攻关项目8项,自主立项项目20项,授权发明专利32项、主持制定国家标准8项、新引进培养博士高层次人才26人。这些科技创新工作的开展,使产研院始终保持MEMS技术科技创新走在国内发展前列,为产业化发展打下良好基础。

平台优势功能

产研院拥有为行业发展提供战略咨询、共性技术、中试服务、生产制造、检验检测、成果应用等服务的能力。

(1)拥有微纳加工与传感测试技术研究平台,配备了完善的MEMS芯片加工与检测设备,具有完备的MEMS/NEMS器件设计、加工和检测能力,可以为行业发展提供有力的软、硬件、人才资源支持,是MEMS前沿技术成果孵化培育基地。

(2)拥有国内先进的6英寸MEMS核心器件产业园,在MEMS惯性传感器方面有着国内最高技术水平,可以为MEMS传感器方面提供技术咨询、晶圆制造、封装测试与筛选试验等中试服务,在智能传感器件与微系统研发方面有高技术水平优势,可以为3D微系统领域提供技术咨询、晶圆制造、异质集成、先进封装等中试服务。

(3)拥有先进的MEMS芯片产业化平台,具有先进的工艺制程、工艺制造能力、产能匹配等优势,可为MEMS智能传感器核心器件提供大批量、低成本、高可靠代工与技术服务。

(4)具备传感器器件与微系统检验验证平台,拥有为各类型从事汽车、工业装备高性能精密传感器提供试用和检验平台。能够提供传感器科技成果转化为符合市场需求的产品或服务,提升传感器科技创新成果的商业化应用的能力。

人才团队情况

产研院由安徽北方微电子研究院集团有限公司牵头,成功引进了华东光电集成器件研究所、安徽华鑫微纳集成电路有限公司、西安交通大学、合肥工业大学、安徽大学、蚌埠学院、安徽天康(集团)股份有限公司、安徽博泰微电子有限公司,安徽奥飞声学科技有限公司等多家高校科研院所、上下游企业的资深专家和一流科研团队,目前固定人员数量143人,其中硕博及正高级工程师以上科研技术人员共128人,占比90%,成果转化人员15人。产研院整合5家企业、4所高校及1家科研院所10家单位人才优势力量,形成一支以MEMS器件与微系统方向为核心,涵盖MEMS器件与微系统设计、工艺制造、组封装、测试、可靠性分析和产品应用验证全链条的科研人才队伍其中国家级领军人才6名、行业和省级领军人才15名。


代表性成果

1. 全国产化自主可控的高性能MEMS工艺平台与技术体系

针对MEMS领域自主可控需求,建立了国内领先、国际先进的6/8英寸体硅MEMS工艺技术平台,平台提供高度开放化与客制化工艺服务,依托先进的技术平台,开发了4套对标国际先进且全自主可控的MEMS工艺技术体系,形成了国内唯一且最多的标准化的MEMS工艺技术体系,垂直全不等高梳齿、高真空度晶圆级封装、多层硅硅直接堆叠键合、多层复合薄膜盈利匹配等关键工艺技术达到国际先进水平,工艺体系可服务于惯性MEMS、光MEMS、环境感知MEMS、微系统集成等领域,有效支撑了我国自主可控高性能MEMS智能传感器核心器件的研制,打通高性能MEMS制造关键环节,实现产业链制造端全自主可控,提升MEMS产业链安全韧性。

2. 导航级高性能MEMS陀螺仪

高性能MEMS陀螺仪是MEMS领域技术要求极高、工艺制造难度极大的具有战略意义的MEMS核心器件,是美西方科技巨头最先形成战略科技壁垒的产品,是关系到国防安全、重大战略、产业控制的核心产品。围绕装备制导、汽车惯性导航等应用领域,产研院经过多年的技术研发,完成了导航级高精度MEMS陀螺仪研制与产业化,零偏稳定性小于0.05°/h,量程达到±500°/s,性能稳居国内第一,并与国际先进水平相当,该产品在2024年世界制造业大会期间作为十大新产品进行全球发布。该系列产品已列装多项重大装备,占国内同领域80%以上份额。同时紧跟“四个面向”与发展新质生产力的战略需求,核心团队将战略级MEMS陀螺仪技术融合汽车高温、高寒、复杂应用环境技术,承担了安徽省“车芯协同”专项,研制智能汽车专用导航级MEMS陀螺仪,军民两用MEMS陀螺仪将广泛应用在舰载船舶、航空航天、智能汽车、工业测控等领域,助推低空经济、人工智能等新质生产力发展。

3. 超高精度MEMS谐振式压力传感器

为解决航空航天高端装备、石油化工、高端工业测控等恶劣环境领域气压、油压检测需求,产研院核心团队自主研发了超高精度谐振式压力传感器,性能指标达到满量程精度小于0.02%FS,量程范围110kPa-50MPa,性能水平国内第一,实现完全自主可控,打破了西方对我国超高精度压力传感器领域技术封锁,系列产品广泛应用于航空航天、医疗器械、气象环境监测等领域,助推安徽省低空经济、人工智能等领域战略发展需求。

4. 形成“科研产业一体化”的MEMS产业基地,打造中国(蚌埠)传感谷产业集群

产研院依托全自主可控的6英寸MEMS研发平台、8英寸量产平台“链核”地位,发挥纽带作用,聚集了多家智能传感器上下游高校、科研院所、头部企业等优势机构,打通智能传感器研发设计、晶圆制造、封装测试、集成应用全产业链关键“堵点”,形成了国内MEMS智能传感器唯一“研产合一”的产业化平台,形成了集聚效应,并以此契机融入安徽省人工智能“三谷”之一的中国(蚌埠)传感谷的发展。致力于成为全国自主可控芯体最多,智能传感器种类最全的创新高地与产业基地,全力打造以高端MEMS传感器芯片国产化为核心的微纳制造产业集群,带动智能传感器产业集群发展,有效地促进了产业链上下游协同创新、融合发展,培育和发展了智能传感器新质生产力。

平台创新需求

产研院积极响应国家战略需求,打破美西方MEMS核心技术封锁,提升自主创新能力,从而建设集技术创新、成果转化、产业孵化、技术服务、人才交流培养、产业化协同为一体的综合性创新平台。诚挚邀请MEMS产业相关高校及上下游企业的资深专家及技术团队与我院联系,洽谈合作相关事项,推动8英寸微系统集成与量产线建设。热烈欢迎智能传感器上下游优势机构与技术团队共开展技术攻关与产品孵化工作,特别在医用超声诊疗核心器件超声换能器开展研发与产业化攻关,车用智能传感器的集成应用,脑机接口芯片、系统及集成应用以及3D微系统集成应用领域开展合作,为早日实现MEMS智能传感器自主可控芯体最多、品种最齐全产业集聚地贡献微纳力量。


延伸阅读:《汽车级MEMS惯性测量单元(IMU)产品对比分析-2024版》
《TDK InvenSense惯性测量单元(IMU)IAM-20685产品分析》
《博世MEMS惯性测量单元(IMU)SMI240产品分析》
《村田MEMS惯性测量单元(IMU)SCHA634产品分析》
《消费类MEMS惯性测量单元(IMU)产品对比分析-2022版》
《First Sensor工业级STARe压力传感器芯片产品分析》
《Merit Sensor压力传感器及MEMS芯片产品分析》
《博世气压传感器BMP581产品分析》

针对MEMS领域自主可控需求,建立了国内领先、国际先进的6/8英寸体硅MEMS工艺技术平台,平台提供高度开放化与客制化工艺服务,依托先进的技术平台,开发了4套对标国际先进且全自主可控的MEMS工艺技术体系,形成了国内唯一且最多的标准化的MEMS工艺技术体系,垂直全不等高梳齿、高真空度晶圆级封装、多层硅硅直接堆叠键合、多层复合薄膜盈利匹配等关键工艺技术达到国际先进水平,工艺体系可服务于惯性MEMS、光MEMS、环境感知MEMS、微系统集成等领域,有效支撑了我国自主可控高性能MEMS智能传感器核心器件的研制,打通高性能MEMS制造关键环节,实现产业链制造端全自主可控,提升MEMS产业链安全韧性。

安徽省MEMS技术产业创新研究院

平台基本情况

安徽省微机电系统(MEMS)技术产业创新研究院(以下简称“产研院”)于2024年1月正式获批设立,由安徽北方微电子研究院集团有限公司牵头,联合华东光电集成器件研究所、安徽华鑫微纳集成电路有限公司、西安交通大学、合肥工业大学、安徽大学、蚌埠学院、安徽天康(集团)股份有限公司、安徽博泰微电子有限公司,安徽奥飞声学科技有限公司十家单位共同建设。
产研院以打造国内一流MEMS智能传感器与微系统创新高地与产业基地为目标,重点布局惯性、压力、气体、声学、光电、多参数复合传感等领域,协同完成MEMS传感器相关共性关键技术攻关,为国内外企业提供服务,并与国内外MEMS领域知名高校、顶尖科研机构和优势企业推动深度合作,开展资源对接、科技成果转移转化。围绕技术创新、成果转化、人才培养和合作交流四个维度,构建“技术创新中心-成果转化与产业应用翼、人才培养与学术交流翼”的“中心与两翼”驱动模式,进一步促进MEMS产业链、创新链、资金链及人才链的深度融合,形成引领安徽省MEMS器件与微系统产业创新发展的战略科技力量,为安徽省发展新质生产力增添新的动能。
平台科研布局

产研院实行理事会领导下的院长和专家委员会负责制,下设业务部门、管理部门和秘书处等3个职能部门。业务部门下设设计研发技术部、工艺制造技术部、组装封装技术部、测试标定技术部、筛选试验及可靠性技术部;管理部门下设综合管理办公室、产业创新推进办公室、财务管理部。满足MEMS产研院的科研、产业转化、人才培养、质量管理、行政及财务、信息技术管理、市场推广与公关、国际合作与交流、战略规划与发展等方面的需求。

产研院聚焦安徽省智能汽车、智能装备、智慧医疗、智慧城市等人工智能产业发展对MEMS器件与微系统的迫切需求,建设集技术创新、成果转化、产业孵化、技术服务、人才交流培养、产业化协同为一体的综合性创新平台,聚力解决MEMS共性关键技术瓶颈,奋力提升全省MEMS技术研制水平和产业化水平。聚焦惯性、压力、气体、声学、光电、多参数感知等核心MEMS传感器与微系统专业领域,通过联合业界知名高校、研究所、企业开展传感器研发设计、关键技术攻关、成果转化、行业服务、人才培养、国际合作,实现产学研协同创新。

产研院在建设期间牵头承担科技部国家重点研发计划“基础科学条件与重大科学仪器设备研发”专项的电容式微机械超声波换能阵列项目、“制造基础技术与关键部件”专项的动力电池组控制安全传感器开发及示范应用项目及“智能传感器”专项的MEMS超声换能器元件及传感器项目等,参与国家智能传感器12项重点研发计划关键技术攻关,承担省级科技攻关项和产业攻关项目8项,自主立项项目20项,授权发明专利32项、主持制定国家标准8项、新引进培养博士高层次人才26人。这些科技创新工作的开展,使产研院始终保持MEMS技术科技创新走在国内发展前列,为产业化发展打下良好基础。

平台优势功能

产研院拥有为行业发展提供战略咨询、共性技术、中试服务、生产制造、检验检测、成果应用等服务的能力。

(1)拥有微纳加工与传感测试技术研究平台,配备了完善的MEMS芯片加工与检测设备,具有完备的MEMS/NEMS器件设计、加工和检测能力,可以为行业发展提供有力的软、硬件、人才资源支持,是MEMS前沿技术成果孵化培育基地。

(2)拥有国内先进的6英寸MEMS核心器件产业园,在MEMS惯性传感器方面有着国内最高技术水平,可以为MEMS传感器方面提供技术咨询、晶圆制造、封装测试与筛选试验等中试服务,在智能传感器件与微系统研发方面有高技术水平优势,可以为3D微系统领域提供技术咨询、晶圆制造、异质集成、先进封装等中试服务。

(3)拥有先进的MEMS芯片产业化平台,具有先进的工艺制程、工艺制造能力、产能匹配等优势,可为MEMS智能传感器核心器件提供大批量、低成本、高可靠代工与技术服务。

(4)具备传感器器件与微系统检验验证平台,拥有为各类型从事汽车、工业装备高性能精密传感器提供试用和检验平台。能够提供传感器科技成果转化为符合市场需求的产品或服务,提升传感器科技创新成果的商业化应用的能力。

人才团队情况

产研院由安徽北方微电子研究院集团有限公司牵头,成功引进了华东光电集成器件研究所、安徽华鑫微纳集成电路有限公司、西安交通大学、合肥工业大学、安徽大学、蚌埠学院、安徽天康(集团)股份有限公司、安徽博泰微电子有限公司,安徽奥飞声学科技有限公司等多家高校科研院所、上下游企业的资深专家和一流科研团队,目前固定人员数量143人,其中硕博及正高级工程师以上科研技术人员共128人,占比90%,成果转化人员15人。产研院整合5家企业、4所高校及1家科研院所10家单位人才优势力量,形成一支以MEMS器件与微系统方向为核心,涵盖MEMS器件与微系统设计、工艺制造、组封装、测试、可靠性分析和产品应用验证全链条的科研人才队伍其中国家级领军人才6名、行业和省级领军人才15名。


代表性成果

1. 全国产化自主可控的高性能MEMS工艺平台与技术体系

针对MEMS领域自主可控需求,建立了国内领先、国际先进的6/8英寸体硅MEMS工艺技术平台,平台提供高度开放化与客制化工艺服务,依托先进的技术平台,开发了4套对标国际先进且全自主可控的MEMS工艺技术体系,形成了国内唯一且最多的标准化的MEMS工艺技术体系,垂直全不等高梳齿、高真空度晶圆级封装、多层硅硅直接堆叠键合、多层复合薄膜盈利匹配等关键工艺技术达到国际先进水平,工艺体系可服务于惯性MEMS、光MEMS、环境感知MEMS、微系统集成等领域,有效支撑了我国自主可控高性能MEMS智能传感器核心器件的研制,打通高性能MEMS制造关键环节,实现产业链制造端全自主可控,提升MEMS产业链安全韧性。

2. 导航级高性能MEMS陀螺仪

高性能MEMS陀螺仪是MEMS领域技术要求极高、工艺制造难度极大的具有战略意义的MEMS核心器件,是美西方科技巨头最先形成战略科技壁垒的产品,是关系到国防安全、重大战略、产业控制的核心产品。围绕装备制导、汽车惯性导航等应用领域,产研院经过多年的技术研发,完成了导航级高精度MEMS陀螺仪研制与产业化,零偏稳定性小于0.05°/h,量程达到±500°/s,性能稳居国内第一,并与国际先进水平相当,该产品在2024年世界制造业大会期间作为十大新产品进行全球发布。该系列产品已列装多项重大装备,占国内同领域80%以上份额。同时紧跟“四个面向”与发展新质生产力的战略需求,核心团队将战略级MEMS陀螺仪技术融合汽车高温、高寒、复杂应用环境技术,承担了安徽省“车芯协同”专项,研制智能汽车专用导航级MEMS陀螺仪,军民两用MEMS陀螺仪将广泛应用在舰载船舶、航空航天、智能汽车、工业测控等领域,助推低空经济、人工智能等新质生产力发展。

3. 超高精度MEMS谐振式压力传感器

为解决航空航天高端装备、石油化工、高端工业测控等恶劣环境领域气压、油压检测需求,产研院核心团队自主研发了超高精度谐振式压力传感器,性能指标达到满量程精度小于0.02%FS,量程范围110kPa-50MPa,性能水平国内第一,实现完全自主可控,打破了西方对我国超高精度压力传感器领域技术封锁,系列产品广泛应用于航空航天、医疗器械、气象环境监测等领域,助推安徽省低空经济、人工智能等领域战略发展需求。

4. 形成“科研产业一体化”的MEMS产业基地,打造中国(蚌埠)传感谷产业集群

产研院依托全自主可控的6英寸MEMS研发平台、8英寸量产平台“链核”地位,发挥纽带作用,聚集了多家智能传感器上下游高校、科研院所、头部企业等优势机构,打通智能传感器研发设计、晶圆制造、封装测试、集成应用全产业链关键“堵点”,形成了国内MEMS智能传感器唯一“研产合一”的产业化平台,形成了集聚效应,并以此契机融入安徽省人工智能“三谷”之一的中国(蚌埠)传感谷的发展。致力于成为全国自主可控芯体最多,智能传感器种类最全的创新高地与产业基地,全力打造以高端MEMS传感器芯片国产化为核心的微纳制造产业集群,带动智能传感器产业集群发展,有效地促进了产业链上下游协同创新、融合发展,培育和发展了智能传感器新质生产力。

平台创新需求

产研院积极响应国家战略需求,打破美西方MEMS核心技术封锁,提升自主创新能力,从而建设集技术创新、成果转化、产业孵化、技术服务、人才交流培养、产业化协同为一体的综合性创新平台。诚挚邀请MEMS产业相关高校及上下游企业的资深专家及技术团队与我院联系,洽谈合作相关事项,推动8英寸微系统集成与量产线建设。热烈欢迎智能传感器上下游优势机构与技术团队共开展技术攻关与产品孵化工作,特别在医用超声诊疗核心器件超声换能器开展研发与产业化攻关,车用智能传感器的集成应用,脑机接口芯片、系统及集成应用以及3D微系统集成应用领域开展合作,为早日实现MEMS智能传感器自主可控芯体最多、品种最齐全产业集聚地贡献微纳力量。


延伸阅读:《汽车级MEMS惯性测量单元(IMU)产品对比分析-2024版》
《TDK InvenSense惯性测量单元(IMU)IAM-20685产品分析》
《博世MEMS惯性测量单元(IMU)SMI240产品分析》
《村田MEMS惯性测量单元(IMU)SCHA634产品分析》
《消费类MEMS惯性测量单元(IMU)产品对比分析-2022版》
《First Sensor工业级STARe压力传感器芯片产品分析》
《Merit Sensor压力传感器及MEMS芯片产品分析》
《博世气压传感器BMP581产品分析》

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