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高可靠芯片封装成套技术

技术简介

       半导体气敏MEMS传感器件近年来市场份额不断扩张,根据美国咨询机构预测,其市场规模将从2015年30亿美金增长到2020年350亿美金。其增长的主要原因是得益于物联网和工业4.0转型升级的驱动,在能源、工控、化工等领域迫切需求高可靠气敏型MEMS气体传感器。目前该领域主要为e2v、费加罗等国际先进企业所占领,但国内目前已经有首家研制成功半导体气敏型MEMS传感器的企业。目前限制其使用的瓶颈在于缺乏高可靠封装技术,传统的民用封装技术不能满足工业、能源等领域耐腐蚀、耐高温的封装需求。以现有的传感器封装方式而言,无论技术指标实现,还是升级自动化生产以控制品质和成本,都有很大难度。引入高可靠、低成本的新型封装技术迫在眉睫。军用高可靠陶瓷封装成套技术是针对武器装备、宇航等领域的一种高可靠(国军标B级、S级)、耐高温(-65℃~155℃)的成熟封装技术,通过这一技术的引入,可以解决半导体气敏MEMS传感器件长期使用中出现的气体释放、腐蚀等问题,增加器件精确度及使用寿命。





技术指标

       高可靠芯片封装技术推广产品500只,推广品种≥3。

       产品应用环境需覆盖燃气检测、毒气检测和有机物检测。

       连续三批次产品封装成品率≥99%。

       高温储存(150°,24h)后,气敏传感器灵敏度S≥5。


技术特点

       本项目所推广的高可靠芯片封装技术为军用电子元器件成熟工艺,采用合金烧结方式实现芯片封装,具备孔隙率小、吸释气量低、耐高温(满足300℃器件工作温度)、长期耐疲劳寿命高、可靠性高的优点。

       经该封装技术完成的电路产品在大批量生产时的成本控制、可靠性水平、封装技术水平以及对器件性能影响均能够实现与国外一致水平。


预期效益

       该套技术的转移将显著提高气体传感器可靠性,避免环境带来的不利影响,同时实现大批量生产制造,直接填补能源、工业控制等领域国产高可靠气敏型传感器产品的空白。

       目前国际相关领域应用半导体气敏传感器产品售价在50~300美元/只,国内现有半导体气敏传感器市场规模约数十亿人民币,半导体气敏传感器市场还没有具备控制力的企业。非半导体气敏传感器市场主要由霍尼韦尔、汉威电子、费加罗等公司占据。原有市场产品升级与新应用市场崛起,将带来气体传感器行业洗牌,也给半导体气敏传感器生产企业提供了一次抢占市场的竞争机会。预期技术推广后,当年将直接产生1亿元以上的经济效益,预期年增长率为15~20%。根据美国咨询机构预测,因此类产品的出现气体传感器市场规模至2020年将增加近百亿美金份额。