一、项目名称小尺寸低漏率微传感器封装技术二、提名意见

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1、一、项目名称：小尺寸低漏率微传感器封装技术二、提名意见提名者中国电子学会通讯地址北京市西长安街13号C410室邮政编码100804联系人高鹏飞联系电话15011087073电子邮箱gaopengfei@miit.gov.cn传真010-68205242提名意见：项目组长期致力于微传感器封装的研究，创立了多场多尺度多步工艺力学理论框架、提出了先进封装和可靠性快速评估方法，取得了多项原创性成果，获得了多项国际奖项，是国际微传感器封装领域的开拓者及最有影响力的项目组之一。项目组在提高微传感器封装及系统品质（低应力、低温漂/时漂等）、提升微传感器系统寿命、降低封测成本等关键技术上，进行了

2、长期研究，取得了以下主要创新成果：1.发明了用于封装材料和结构的力学测试技术、光测技术及系列装备，首次获得与温湿度、应变率相关的本构关系，首创工艺力学理论框架，解决了微传感器因温度、湿度和时间引起的成品率低以及性能不稳定的难题。2.发明了带缓冲腔的真空封装结构并推广至晶圆级真空封装，研制了国内首台电阻熔焊真空封装设备，首创微腔内实时监测真空度的方法，根本上解决了真空保持度和长寿命要求的业内难题,并成功地应用于军用红外探测器和陀螺仪的研发。3.发明了超薄高分子膜封装结构，完美解决了封装密闭性等问题，研发出低应力/低翘曲晶圆级芯片尺寸封装技术，并大批量应用于国内领军企业加速度计、指纹

3、传感器和图像传感器等产品。由中国电子学会组织的包括三位院士在内的鉴定专家组一致认为该项目整体技术达到同类技术国际先进水平，其中带缓冲腔的真空封装技术达到国际领先水平，其研究成果的产业化提升了我国微传感器封装产业能力。提名该项目为国家技术发明奖二等奖。三、项目简介微传感器是国家战略新兴产业，也是物联网的关键部件，对高铁、汽车、家电、智能终端等民用行业及国防意义重大。微传感器封装成本占整个系统成本高达50%-95%，其封装技术通常被视为跨国公司的高度机密。微传感器封装技术涉及多种材料、多步工艺、多能域（光、热、电、力学和化学等）、多表面/界面交互作用，约束条件多，难以实现多目标优化（

4、一致性/重复性/可靠性/耐久性好、高成品率、低应力等）。迫切需要自主开展系统性发明创造，突破微传感器封装涉及的一系列基础技术、材料和工艺方面的技术瓶颈。项目成员在国家自然科学基金、“973”计划、“02”专项、“863”计划、美国国家基金委及半导体研究公司(SRC)支持下，历经24年攻关，在提高微传感器封装及系统品质（小尺寸、低漏率、低温漂/时漂）、提升微传感器系统寿命等关键技术上取得发明成果：1、发明了用于封装器件和材料的六轴万能测试技术、光测技术及系列装备，首次获得与温湿度、应变率相关的本构关系，首创工艺力学理论框架，构建了贴片、打线、键合、灌胶等典型工艺的分步工艺变形/应力

5、模型，从而解决了微传感器因温度、湿度和时间引起的成品率低和性能退化的难题，研制的微压力传感器寿命远超过军标要求。2、发明了带缓冲腔的真空封装结构，首创微腔内实时监测真空度的方法，根本上解决了真空保持度和长寿命要求的业内难题,并成功地应用于军用红外探测器和陀螺仪的研发。3、发明了高致密超薄高分子膜封装结构，完美解决了封装密闭性等问题，开发了低应力/低翘曲晶圆级芯片尺寸封装技术，大批量应用于国内领军企业加速度计、指纹传感器和图像传感器等产品。该项目取得的成果有：获授权发明专利41项（其中美国专利12项），SCI收录论文67篇，出版英文专著1本（国际上第一本微传感器封装相关专著）。项目

6、第一完成人获得美国电子电气工程师协会（IEEE）杰出技术成就奖等多项国际奖项。项目成果形成了具有国际竞争力和自主知识产权的微传感器封装技术体系。近3年累计为7家微传感器及系统企业实现新增销售额184517万元，新增利润22271.36万元，社会经济效益显著。四、客观评价1、学术评价：发明了用于封装材料和结构的力学测试技术和、光测技术及系列装备，首次获得与温湿度、应变率相关的本构关系，首创工艺力学理论框架，解决了微传感器因温度、湿度和时间引起的成品率低以及性能不稳定的难题。1）提出的粘弹性-粘塑性-损伤-断裂统一理论（JournalofElectronicPackaging：121

7、(3)(1999),162-168），被德国弗赖贝格工业大学机械与动力研究院主任Kuna教授评价，“第一批统一形式的先进模型被率先提出”。美国机械工程师协会会士（ASMEFellow）、密歇根大学C.L.Chow教授指出该工作为“成功地处理了不同方面的循环热机械行为”。2）揭示困扰工业界的炸裂失效机理的工作(IEEETransactionsonComponents,Packaging,andManufacturingTechnologyPartA：18(3)(1995),634-