任何一款產(chǎn)品從開(kāi)發(fā)到產(chǎn)品上市都會(huì)走過(guò)一段極不平坦之路：從無(wú)到有、從有到全、全而不大、多而不強(qiáng);成績(jī)很大、問(wèn)題不少、進(jìn)步卓然、崎嶇不凡。這段話同樣適用于傳感器，傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息，必須借助于感覺(jué)器官。而單靠人們自身的感覺(jué)器官，在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動(dòng)中它們的功能就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。為適應(yīng)這種情況，就需要傳感器。
傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開(kāi)發(fā)、海洋探測(cè)、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其之泛的領(lǐng)域?？梢院敛豢鋸埖卣f(shuō)，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目，都離不開(kāi)各種各樣的傳感器。由此可見(jiàn)，傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步方面的重要作用，是十分明顯的。世界各國(guó)都十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。相信不久的將來(lái)，傳感器技術(shù)將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)飛躍，達(dá)到與其重要地位相稱的新水平。下面工采網(wǎng)小編和大家一起了解一下從機(jī)電到MEMS，看中國(guó)傳感器設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的發(fā)展歷程。
在20世紀(jì)30年代，主要是機(jī)械式傳感器。到20世紀(jì)50年代，傳感器大部分采用機(jī)電結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)分立式傳感器。到70年代，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，如IC工藝的引入，應(yīng)用MEMS技術(shù)，出現(xiàn)MEMS傳感器。80年代，片上集成工藝的引入，推出單片集成傳感器。到90年代，采用無(wú)線通信和低功耗技術(shù)，發(fā)展出WSN無(wú)線傳感器;計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、大規(guī)模集成電路制造技術(shù)在傳感技術(shù)中的應(yīng)用，出現(xiàn)了智能傳感器。
在傳感器不斷升級(jí)的道路上，我國(guó)傳感器的設(shè)計(jì)也經(jīng)歷了仿制、自主設(shè)計(jì)到初始創(chuàng)新的階段。起初對(duì)傳感器的認(rèn)識(shí)上基本趨于一致，但轉(zhuǎn)變了從“造船不如買(mǎi)船、買(mǎi)船不如租船”的思維模式之后便從“市場(chǎng)換技術(shù)”的迷霧中走出，相信“科技創(chuàng)新的主體在企業(yè)”這些觀點(diǎn)。主要提下在一下幾點(diǎn)：
中國(guó)傳感器設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展歷程
CAD技術(shù)的應(yīng)用為傳感器自主設(shè)計(jì)和創(chuàng)新提供了有力的工具。 利用I-deas和Vaild支撐軟件，開(kāi)展了硅杯的力學(xué)分析，開(kāi)發(fā)芯片版圖、芯體結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等應(yīng)用軟件和溫度補(bǔ)償軟件，設(shè)計(jì)了產(chǎn)品。但由于軟件平臺(tái)的局限性，不能進(jìn)行非線性修正?！熬盼濉逼陂g，以Ansys軟件為分析平臺(tái)，建立了方杯、單杯、雙島、單島、梁膜型傳感器、應(yīng)變式力傳感器的參數(shù)化模型和力學(xué)分析，設(shè)計(jì)出新型傳感器。在研制中得到應(yīng)用和驗(yàn)證。
中國(guó)傳感器工藝技術(shù)的發(fā)展歷程
平面工藝
厚膜工藝
超細(xì)粉料制備工藝
微機(jī)械加工工藝
智能芯片制造工藝
中國(guó)傳感器可靠性技術(shù)的發(fā)展歷程
在傳感技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，傳感器產(chǎn)品的可靠性十分重要，進(jìn)行了10個(gè)規(guī)格產(chǎn)品的可靠性技術(shù)研究。而且通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的可靠性試驗(yàn)、篩選、分析、數(shù)據(jù)處理、可靠性設(shè)計(jì)和制造技術(shù)研究，完成了產(chǎn)品的壽命試驗(yàn)、失效機(jī)理、失效模式分析，建立了可靠性增長(zhǎng)模型，使PN結(jié)傳感器、PTC熱敏電阻、擴(kuò)散硅壓力傳感器、硅霍爾元件、應(yīng)變式力傳感器、石英諧振稱重傳感器、NTC熱敏電阯，InSb霍爾元件、廉價(jià)濕度傳感a-Fe2〇3氣敏元件實(shí)現(xiàn)了可靠性等級(jí)增長(zhǎng)I?2級(jí)的目標(biāo)。進(jìn)行了可靠性綜合應(yīng)力試驗(yàn)研究，使傳感器可靠性試驗(yàn)時(shí)間由一年左右縮短為幾個(gè)月。
中國(guó)傳感器專(zhuān)用工藝裝備的發(fā)展歷程
傳感器的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，離不開(kāi)工藝裝備的研究。在注重產(chǎn)品和工藝開(kāi)發(fā)的同時(shí)，注重了工藝裝備的開(kāi)發(fā)，代表性的是擴(kuò)散硅傳感器工藝裝備的開(kāi)發(fā)。面對(duì)國(guó)外對(duì)我國(guó)擴(kuò)散硅傳感器關(guān)鍵工藝裝備的封鎖，我國(guó)科技人員運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)，獨(dú)立開(kāi)發(fā)了劃片機(jī)、硅杯研磨機(jī)、靜電封接機(jī)、大片硅杯自動(dòng)研磨機(jī)、大片靜電封接機(jī)、硅油充灌機(jī)、化學(xué)和電化學(xué)腐蝕設(shè)備、帶油封裝焊接機(jī)、芯片自動(dòng)測(cè)試儀、溫度補(bǔ)償和標(biāo)定裝置等硅傳感器生產(chǎn)的專(zhuān)用設(shè)備，提高了制造工藝的一致性和生產(chǎn)效率，并在行業(yè)中推廣。
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