傳感器技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的前沿技術(shù)，是制造自動化和信息化的基礎(chǔ)。隨著國內(nèi)工業(yè)自動化，信息化和國防現(xiàn)代化的發(fā)展，傳感器的年需求量持續(xù)增長。國內(nèi)傳感器技術(shù)創(chuàng)新和新產(chǎn)品開發(fā)能力落后于國外先進(jìn)水平，制約了工業(yè)自動化和信息技術(shù)的發(fā)展。
傳感器的基本原理并不難，但是制造工藝技術(shù)是嚴(yán)格保密的。國產(chǎn)傳感器技術(shù)落后的根本原因是制造工藝技術(shù)和專用工藝設(shè)備的落后，使得傳感器的穩(wěn)定性和可靠性長期無法得到解決，這限制了國產(chǎn)傳感器的使用范圍和信譽(yù)。傳感器。與國外傳感器，特別是高科技傳感器相比，國內(nèi)傳感器有很大的差距。主要性能指標(biāo)比國外指標(biāo)低1-2個數(shù)量級，而可靠性則比國外差2-3個數(shù)量級。經(jīng)過多年的發(fā)展盡管一批工藝和產(chǎn)品取得了科學(xué)技術(shù)成就，但是批量生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性和實(shí)用性卻不能很好地解決，這已成為工業(yè)化的瓶頸。
因此須加快傳感器制造技術(shù)和產(chǎn)品的開發(fā)。當(dāng)前我們應(yīng)該集中在以下幾個方面。
1. MEMS工藝與微傳感器
MEMS工藝是在硅平面工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種通用的精密三維加工技術(shù)，是研究傳感器，微致動器和微機(jī)械系統(tǒng)的核心技術(shù)。國外MEMS技術(shù)的發(fā)展已有30年的歷史。 MEMS技術(shù)的應(yīng)用不僅可以制造簡單的三維微觀結(jié)構(gòu)，而且可以制造三維運(yùn)動結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的力平衡結(jié)構(gòu)，從而使現(xiàn)代傳感器技術(shù)從單一的物理性質(zhì)類型發(fā)展到以微電子學(xué)和微機(jī)械集成技術(shù)為主導(dǎo)的發(fā)展階段。 MEMS傳感器的卓越性能和卓越的性價比將取代傳統(tǒng)傳感器，并占有很大的市場份額。在MEMS器件的生產(chǎn)方面，國外已經(jīng)形成了三種類型的生產(chǎn)規(guī)模。大型企業(yè)年產(chǎn)值超過一百萬;中型產(chǎn)量在10,000到100萬之間;一些研究機(jī)構(gòu)的年產(chǎn)量不到10,000。最近美國SMI公司開發(fā)了一系列價格低廉的硅微壓力傳感器，其線性度為0.11%至0.165%。它具有獨(dú)特的三維結(jié)構(gòu)。敏感元件的體積約為Lm，是傳統(tǒng)傳感器的百分之幾。 。美國制造了微型慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，該系統(tǒng)由3個陀螺儀和3個加速度計組成，體積為2cm×2cm×0.15cm。該系統(tǒng)的質(zhì)量為5g，體積僅為小型慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的01012%。
近年來國內(nèi)對MEMS技術(shù)和新型傳感器的研究一直在不斷深化和擴(kuò)展。壓力傳感器，加速度傳感器，微型陀螺儀和各種微型致動器，微型電極，微型流量計以及軍用微型傳感器已經(jīng)成功開發(fā)和形成。但是只有極少數(shù)產(chǎn)品(例如壓力傳感器)采用自行開發(fā)的工藝技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)從芯片制造到組裝測試的批量生產(chǎn)。
目前應(yīng)特別注意MEMS基本工藝的應(yīng)用技術(shù)研究，并應(yīng)開發(fā)專用工藝設(shè)備，以便將這些工藝應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。現(xiàn)在使用的大多數(shù)工藝設(shè)備都依賴于進(jìn)口，并且投資和運(yùn)營成本相對較高。因此我們須注意國產(chǎn)工藝設(shè)備的發(fā)展。沉陽儀器科學(xué)研究院開發(fā)的靜電密封設(shè)備，硅油灌裝設(shè)備硅膜片腐蝕設(shè)備，性能測試設(shè)備和硅片劃片設(shè)備為某些MEMS工藝的穩(wěn)定運(yùn)行提供了設(shè)備基礎(chǔ)，并且在相對程度上促進(jìn)了某些設(shè)備的發(fā)展。
