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分析MEMS压力传感器的原理设计与应用

作者:时间:2012-03-14来源:网络收藏

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芯片在、工艺、生产方面与IC的异同

与传统IC行业注重二维静止的电路不同,以理论力学为基础,结合电路知识三维动态产品。对于在微米尺度进行机械设计会更多地依靠经验,设计开发工具(Ansys)也与传统IC(如EDA)不同。加工除了使用大量传统的IC工艺,还需要一些特殊工艺,如双面刻蚀,双面光刻等。MEMS比较传统IC,工艺简单,光刻步骤少,MEMS生产的一些非标准的特殊工艺,工艺参数需要按照产品的要求来进行调整。由于需要产品设计、工艺设计和生产三方面的密切配合,IDM的模式要优于Fabless+Foundry的模式。MEMS对封装技术的要求很高。传统半导体厂商的4〃生产线正面临淘汰,即使用来生产LDO,其利润也非常低,但是,如果生产MEMS,则可获得较高的利润。4〃线上的每一个圆晶片可生产合格的MEMSDie5-6K个,每个出售后,可获成本7-10倍的毛利(如图10)。转产MEMS对厂家的工艺要求改动不大,新增辅助设备有限,投资少、效益高。MEMS芯片与IC芯片整合封装是集成电路技术发展的新趋势,也是传统IC厂商的新机遇。图11是MEMS在4〃圆晶片生产线上。

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4〃生产MEMS成本估计

4”圆晶片生产线生产MEMS成本估计如表所示,新增固定成本是指为该项目投入的人员成本和新设备的折旧(人员:专家1名+MEMS设计师2名+工程师4名+工艺师5名+技工12名,年成本147万元,新增设备投入650万元,按90%四年折旧计算);现有4”线成本是指在5次光刻条件下使用4”线的成本(包括人工、化剂、水电、备件等的均摊成本);硅片材料成本是指双抛4寸硅片的价格。

MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。它具有体积小、质量轻、成本低、功耗低、可靠性高、技术附加值高,适于批量化生产、易于集成和实现智能化等特点。

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