技术|《物哥圈》:料青山见我应如是!(09)( 三 )


2、采用新原理、新效应的传感技术
基于各种物理、化学、生物的效应和定律 , 继力敏、热敏、光敏、磁敏和气敏等敏感元件后 , 开发具有新原理、新效应的敏感元件和传感元件 , 并以此研制新型传感器 , 这是发展高性能、多功能、低成本和小型化传感器的重要途径 。
例如在军事医学领域 , 利用酶电极选择性好、灵敏度高、响应快的特点研发生物传感器 , 能及时快速检测细菌、病毒及其毒素等 , 实现生物武器的有效防菌 。
还有利用量子力学中的有关效应 , 可设计、研制量子敏感器件 , 像共振隧道二极管、量子阱激光器和量子干涉部件等 。 这些元器件具有高速(比电子敏感器件速度提高1000倍〕、低耗(比电子敏感器件能耗降低1000倍)、高效、高集成度、经济可靠等优点 。
3、纳米电子学的发展 , 也正在传感技术领域中引起新的技术革命 。 利用纳米技术制作的传感器 , 尺寸减小、精度提高、性能大大改善 , 纳米传感器是站在原子尺度上 , 从而极大地丰富了传感器的理论 , 推动了传感器的制作水平 , 拓宽了传感器的应用领域 。
4、传感器的强环境适应性技术
从汽车到工业 , 从医疗到航空航天 , 从家电到测试和测量 , 很多行业应用都对传感器的环境适应性要求颇高 。 传感器产品的强环境适应性测试包括电气安全实验、失效分析实验、腐蚀性气体实验、环境性能实验、材料实验等 。
传感器封装材料与技术的进步 , 使得传感器的环境适应能力越来越强 。
金属基复合材料封装(AI/Si Cp) , 通过改变增强体的种类、排列方式或改变基体的合金成分 , 或改变热处理工艺等 , 来实现材料的物理性能设计;或者通过改变热处理工艺 , 来改变基体与增强体的界面结合状况 , 进而影响材料的热性能 。 该类材料热膨胀系数较低 , 既能做到与电子元器件材料的热膨胀系数相匹配 , 又具有高导热性和低密度 。
塑料封装90%以上使用环氧树脂 , 具有大规模生产、可靠性与金属或陶瓷材料相当的优点 。 经过硫化处理的环氧树脂还具有较快的固化速度、较低的固化温度和吸湿性、较高的抗湿性和耐热性等特点 。
陶瓷封装是用粘接剂或焊料将一个或多个芯片安装在陶瓷底板或管座上 , 采用倒装焊方式与陶瓷金属图形层进行键合 , 再对封装体进行封盖密封 , 同时提供合适的电气连接 。 陶瓷具有很高的杨氏模量、较高的绝缘性能和优异的高频特性 , 有良好的可靠性、可塑性且易密封 , 其线性膨胀系数与电子元器件的非常相近 , 化学性能稳定且热导率高 , 被用于多芯片组件、焊接阵列等封装中 。
传感器是当前中国亟需突破的重点产业之一 , 传感器应用无处不在 , 直接关系到我国国防、经济和社会安全 。 相信通过对生物智能传感器等前沿关键技术联合攻关 , 抢占产业发展主导权 , 能加速缩小我国与国外传感器技术的差距 。

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