在現(xiàn)代3D IC封裝技術(shù)的發(fā)展中，我們經(jīng)常見到多種芯片技術(shù)的融合，如邏輯芯片、存儲芯片、射頻芯片以及MEMS芯片的集成。MEMS，即微機電系統(tǒng)（Micro-Electro-Mechanical Systems），在消費電子、汽車、醫(yī)療和航天航空等眾多領(lǐng)域，展示了其廣泛而重要的應(yīng)用。簡而言之，MEMS利用微納加工技術(shù)在硅片上制造出極其微小的電子機械系統(tǒng)，這些系統(tǒng)可以精確達到微米或納米級別。盡管它們微小至極，但其功能卻至關(guān)重要，能夠有效地將外界環(huán)境中的物理或化學信號轉(zhuǎn)化為電信號，從而實現(xiàn)對外界信息的感知與處理。這種獨特的功能，使得MEMS芯片在各個行業(yè)中成為不可或缺的重要組成部分，引領(lǐng)著科技的不斷前進與創(chuàng)新。

MEMS是集成電氣和機械組件的微尺度器件，它們與半導體元件的集成適用于廣泛的應(yīng)用，從而實現(xiàn)了技術(shù)進步和性能的提高。MEMS芯片的主要用途是什么呢？它們最常見的應(yīng)用就是作為傳感器，MEMS傳感器可以檢測溫度，壓力，光強度，濕度加速度和聲音等各種物理量，并將這些信息轉(zhuǎn)化成為電信號，以便我們對環(huán)境條件能夠進行監(jiān)測，這有點類似于人體的感官系統(tǒng)，就像我們的耳朵,皮膚,鼻子等器官一樣，幫助我們感知周圍的世界。比如壓力傳感器就像我們的皮膚，可以感受到壓力，化學傳感器就像我們的鼻子，能夠聞到味道。加速度計,陀螺儀和磁傳感器芯片就像我們的小腦，幫助我們感知方向和加速度等，MEMS芯片也是以晶圓為載體做出來的，但是卻分不清MEMS芯片與IC芯片的制作工藝有什么區(qū)別。

首先MEMS芯片的線寬從1毫米到1微米，像IC芯片那樣，追求28納米、14納米超細的線寬，因此很多MEMS晶圓廠的設(shè)備，很多都是存儲廠邏輯廠淘汰下來的二手設(shè)備，另外MEMS晶圓廠在無塵間的潔凈等級、自動化程度等方面，又比12寸IC晶圓廠稍微寬松一些，其次MEMS芯片的種類非常豐富，特點是12寸IC芯片無法比擬的，不僅包括各種傳感器，還有微型泵、微型馬達等各種機械結(jié)構(gòu)，這就意味著很難做到標準化工藝，每一種MEMS芯片的制造都有其獨特要求，正因為設(shè)計種類多，MEMS芯片的工藝制程增加了許多IC制程沒有的工藝，例如用深反應(yīng)離子刻蝕DRIE，來做深溝槽和復(fù)雜的3D結(jié)構(gòu)，有些深度甚至可以達到幾百微米，這個深度在IC制程中是不可想象的，另外晶圓鍵合工藝，濕法刻蝕工藝，貼干膜工藝，微流體工藝，電鍍工藝等，在IC制程中也不常見，因此兩者的制作方式和應(yīng)用領(lǐng)域都有很大的不同。

2023 年，MEMS 行業(yè)規(guī)模降至 1460 萬美元（同比下降 3%），主要原因是消費電子產(chǎn)品和經(jīng)濟周期的低迷。盡管今年對于 MEMS 行業(yè)來說相對艱難，但我們預(yù)計市場將在 2024 年再次增長。事實上，2024 年的出貨量將接近 340 億臺（同比 9%），總收入達到 156 億美元。就長期增長而言，我們看到 MEMS 設(shè)備的吸引力不斷增長，這主要受到所有終端市場的大趨勢的推動——消費電子設(shè)備的傳感器化、汽車的自動駕駛和舒適性、工業(yè) 4.0、人工智能的出現(xiàn)等。

自前我國的高端MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)，與歐美日相比還存在較大差距，中國傳感器芯片進口率高達90%以上，國內(nèi)企業(yè)基本集中在產(chǎn)業(yè)鏈的中下游，具有自主芯片設(shè)計的能力的企業(yè)比較少，核心技術(shù)嚴重滯后于發(fā)達國家。在國內(nèi)，大多數(shù)傳感器廠商采用的是無晶圓廠fabless模式，真正擁有自己晶圓廠的IDM模式公司非常少且規(guī)模較小，雖然國內(nèi)已經(jīng)有不少晶圓代廠，能夠生產(chǎn)MEMS傳感器芯片，硬件條件也接近國際水平，但在工藝技術(shù)和經(jīng)驗方面仍然無法達到國外大廠大批量產(chǎn)生產(chǎn)的標準。因此許多本土的設(shè)計公司，更傾向與海外成熟的代工廠合作。

常見的MEMS傳感器有慣性傳感器、MEMS麥克風、溫濕度傳感器、陀螺儀，加速度、壓力傳感器、氣體傳感器等。其中，溫度傳感器（Temperature Sensor）是一種用于測量和監(jiān)測環(huán)境或物體的溫度的設(shè)備，它能夠?qū)囟茸兓D(zhuǎn)化為電信號或數(shù)字信號輸出，以供進一步處理、顯示或記錄。溫度傳感器在各種應(yīng)用中廣泛使用，包括氣象監(jiān)測、工業(yè)自動化、電子設(shè)備、醫(yī)療保健、汽車和消費電子等領(lǐng)域。溫度傳感器市場規(guī)模預(yù)計將從 2023 年的 82.8 億美元增長到 2028 年的112.3億美元，在預(yù)測期間（2023-2028 年）的復(fù)合年增長率為6.28%。

深圳市華芯邦科技有限公司的蘇州研發(fā)團隊八年來聚焦在設(shè)計、生產(chǎn)、測試及代工基于第四代金屬氧化物半導體的高精度MEMS溫度傳感器芯片上，主要從事MEMS 溫度傳感器裸片、溫度傳感器芯片、溫度傳感器模組的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，并持續(xù)構(gòu)建“端-邊-云”的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系，未來將主要應(yīng)用于家電、通訊及工業(yè)控制領(lǐng)域，同時也逐漸在汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域擴大應(yīng)用。 華芯邦科技致力于前沿科技的推動，其最新推出的新型納米材料展現(xiàn)出非凡的優(yōu)勢，所生產(chǎn)的溫度傳感器芯片，通過完美融合熱電阻與IC溫度傳感器的優(yōu)勢，成為了一種創(chuàng)新的MEMS溫度傳感技術(shù)。這種芯片不僅在測溫精度方面卓爾不群，而且在小封裝設(shè)計上實現(xiàn)了更加緊湊和高效的性能表現(xiàn)。不僅如此，其低成本的特點使得廣泛應(yīng)用成為可能，為各類工業(yè)和商業(yè)領(lǐng)域帶來了革命性的改變。相比于傳統(tǒng)的溫度傳感器，展示了未來科技發(fā)展的無限潛力，無疑是一個令人矚目的選擇。其公司目前已搭建高精度MEMS溫度傳感器的生產(chǎn)、封測線，從納米材料合成到晶圓級摻雜再到封裝測試均可在一條產(chǎn)線上完成，實現(xiàn)了完全自主的IDM生產(chǎn)制造模式。

公司目前已搭建具有極高精度的MEMS溫度傳感器生產(chǎn)和封測線，產(chǎn)線從納米材料的合成開始，到晶圓級摻雜，再到最終的封裝和測試，所有工藝都可以在同一條產(chǎn)線上完成。使得我們實現(xiàn)了完全自主的IDM生產(chǎn)制造模式，在這條產(chǎn)線上無論是材料的高精度控制，還是針對于晶圓的細致?lián)诫s工藝，以至于最后封裝測試環(huán)節(jié)的嚴格把關(guān)都體現(xiàn)華芯邦科技的高技術(shù)水準和嚴格的質(zhì)量管理體系。

審核編輯 黃宇