课题名称：传感器产业化技术研究

成果所属课题编号：2002BA208B01

成果主要完成单位：沈阳仪表科学研究院

联 系 人：林国栋

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邮政编码：110043

  课题围绕传感器产业化技术研究，对多功能差压传感器产业化技术和应用技术、强磁体薄膜磁阻器件系列产品开发、差压传感器关键工艺和设备、可靠性增长技术等四个方面进行攻关。突破了多功能敏感芯片的设计技术、敏感芯片生产中的关键工艺技术、传感器的结构设计技术、受压部的结构设计技术、受压部制造关键工艺技术、30纳米磁敏薄膜的成膜技术、敏感薄膜的无氧化结晶化处理技术、超薄薄膜的腐蚀技术、传感器表面钝化膜制备技术、传感器的失效模式和失效机理分析，可靠性增长技术；建立了可靠性增长模型并验证，制定了产品可靠性增长试验条件，研制了试验设备。

多功能集成差压传感器：

     差压量程：0～40kPa，0～100kPa  静压量程：14MPa

     温度量程：-30～80℃           差压满量程输出：≥60mV/5V

     非线性：≦0.5% FS              重复性：≦0.05% FS

     迟滞：≦0.05% FS                测量精度：0.1级

     年稳定性：±0.1%FS             成品率：≥60%

     低功耗强磁体薄膜磁阻传感器：

全电阻：50KΩ—800KΩ系列产品   中点电位：2.47~2.53V/5V

灵敏度：≥35mV/（5V、50Gs）     工作电压：5V—10V   

成品率：≥50%

     传感器可靠性增长技术

集成差压传感器MTBF达到8万小时；

薄膜磁阻传感器可靠性等级达到6级；

目前已建成一条年生产能力为2万只的多功能差压传感器生产线和一条年产能力50万只薄膜强磁体磁阻传感器生产线；薄膜强磁体磁阻传感器已经在台湾弓铨公司批量应用。

本课题的技术突破，填补了国内空白，将实现进口产品的国产化和整机配套，并实现出口。

据行业调查数据显示，工业过程控制用差压传感器的需求量大并呈增长势头。目前我国工业变送器用传感器年需求量约为12～15万支，主要依赖从日本、美国和德国进口。课题研制的小型多功能压力传感器是利用微电子和微机械加工融合技术在面积仅为3.5×4.0mm²的硅片上集差压敏感元件、静压敏感元件、温度敏感元件为一体、采用全固态封装形成多功能集成差压传感器。该传感器能够同时测量现场中的差压、静压、温度的变化，融合计算机技术用静压和温度的测量数据修正被测环境的差压输出信号，从而可提高差压传感器的精度，它是工业智能差压变送器的核心部件。薄膜强磁体磁阻器件主要用于旋转角度、位置、位移等物理量检测和流体智能化计量仪表，包括流量表、热量表、电子水表和电子煤气表，目前国内年需求量在3千万只以上。随着小区居民智能化管理的普及，仅在民用电子水表、电子煤气表方面的应用，将达到1亿只以上。加上工业自动化仪表的需求，其市场需求量将很可观。

专题成果国内属空白，随着电子水表、电子煤气表进入千家万户，该传感器的生产需求量将飞速增长，预计增长率将在近几年成倍增长，具有广阔的应用前景。