面向安全检测及跟踪的网络化微系统-典型MEMS器件设计.PDF

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国家高技术研究发展计划(863 计划)先进制造技术领域 “典型MEMS 器件设计制造与应用关键技术”主题项目 申请指南 在阅读本申请指南之前,请先认真阅读《国家高技术研究发展计 划(863 计划)申请须知》(详见科学技术部网站国家科技计划项目申 报中心的 863 计划栏目),了解申请程序、申请资格条件等共性要求。 一、指南说明 863 计划先进制造技术领域“典型 MEMS 器件设计制造与应用关 键技术” 主题项目是依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要 (2006-2020 )》和 863 计划先进制造技术领域战略目标的要求设置 的。 微纳制造技术是先进制造技术领域的重要发展方向之一,MEMS 器件与系统已广泛应用于国民经济和社会发展的诸多领域,开展典型 MEMS 器件设计制造与应用关键技术研究具有重要意义。 项目总体目标:研发若干具有自主知识产权的高性能 MEMS 器 件与系统,实现典型 MEMS 器件与系统的批量化制造与应用,提升 MEMS 器件的规模化制造能力,满足相关重要领域的需求,促进微纳 制造技术和传感器技术的发展。 项目主要研究内容:面向油气田监测、过程控制、汽车电子、消 费电子、灾害预警、交通安全、医疗卫生等重要领域的需求,开展 MEMS 器件与系统的设计、加工、封装、测试、集成等关键技术研究, 开发典型 MEMS 传感器及系统,研制胰岛素泵、芯片级微型原子钟 等微系统。 本项目国拨经费控制额8800 万元。 本项目参照重大项目管理,设置 8 个课题,要求按照课题分别进 1 行申请,填报课题申请书。 二、指南内容 课题 1、油气田监测高性能微传感器及数字化系统 研究目标:突破 MEMS 压力传感器芯片规模化加工技术,研制 出满足油气井监测需要的高性能压力传感器及数字化系统,实现规模 应用。 主要研究内容:研究 MEMS 器件的设计、加工、封装、测试等 关键技术,解决高性能 MEMS 压力传感器的耐高温、耐高压、耐腐 蚀、高稳定性等问题,提高压力传感器芯片的规模化制造水平。 主要考核指标: (1 )开发的压力传感器综合精度达到或优于 0.2%FS,量程范围 60~150MPa,工作温度 -40~+200℃,平均无故障工作时间 MTBF≥3 年,在油气田监测领域实现应用 1 万只以上。 (2 )应用上述压力传感器,开发出油气井实时监测与控制传感 器数字化系统,实现应用 500 套以上,管理油气井 1 万口以上。 (3 )形成压力传感器芯片规模化加工能力,传感器芯片成品率 ≥80%、产能≥300 万个/年。 支持年限:2011 年 1 月至 2013 年 12 月。 本课题拟支持的国拨经费控制额不超过 1000 万元,要求自筹经 费不少于 550 万元。 课题 2、过程控制压力传感器及系统 研究目标:突破 MEMS 压力传感器芯片规模化加工技术,研制 出满足过程控制需求的高精度压力传感器及系统,实现规模应用。 主要研究内容:突破高性能 MEMS 压力传感器结构精确控制、 2 应力精确控制和传感器精密补偿等制造关键技术,提高传感器的精 度、一致性和环境适应性等性能,解决压力传感器芯片规模化加工技 术。 主要考核指标: (1 )开发综合精度达到 0.05%FS 和 0.075%FS 的两档传感器系 统,压力量程范围 6KPa~50MPa ,稳定性≤0.05%/ 年,工作温度 -40~+85℃,平均无故障工作时间 MTBF≥2 年。 (2 )综合精度达到 0.05%FS 的传感器系统,实现小批量应用; 综合精度达到 0.075%FS 的传感器系统,管芯封装成品率≥80%,组 件成品率≥95%,实现销售 10 万只以上。 (3 )形成压力传感器芯片规模化加工能力,传感器芯片灵敏度 标称值偏离误差≤25%、成品率≥80%、产能 ≥300 万个/年。 支持年限:2011 年 1 月至 2013 年 12 月。 本课题拟支持的国拨经费控制额不超过 1000 万元,要求自筹经 费不

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