嘉定区产学研合作项目案例 基于MEMS热式传感器应用的SON晶圆技术开发

嘉定区作为上海市科技创新与产业升级的重要承载区，近年来积极推动产学研深度融合，以关键技术创新促进区域经济发展。其中，基于MEMS热式传感器应用的SON（Silicon-on-Nothing）晶圆技术开发项目，是嘉定区产学研合作的一个典型成功案例。该项目由区域内高校、科研院所与高科技企业联合开展，聚焦传感器核心技术的突破与产业化应用。

一、项目背景与意义
随着物联网、智能医疗、工业自动化等领域的快速发展，高性能传感器需求日益增长。MEMS（微机电系统）热式传感器以其高灵敏度、低功耗和小型化优势，成为环境监测、流量测量及生物传感等应用的关键部件。传统MEMS制造工艺存在热隔离性不足、稳定性差等问题，限制了传感器的性能提升。SON晶圆技术通过引入空腔结构，有效改善了热管理性能，为MEMS热式传感器的优化提供了新路径。该项目旨在结合产学研资源，开发基于SON晶圆的MEMS热式传感器，推动技术成果转化与产业升级。

二、项目目标与内容
项目总体目标为：突破SON晶圆关键技术，开发高性能MEMS热式传感器原型，并完成中试验证。具体内容包括：

1. 技术研发：优化SON晶圆制备工艺，实现高均匀性空腔结构；设计MEMS热式传感器的热学模型，提升响应速度与精度。
2. 产学研协作：高校负责基础理论研究与仿真分析，科研院所提供工艺开发支持，企业主导产品设计与产业化应用。
3. 成果转化：建立中试生产线，测试传感器在环境监测、医疗设备等场景的性能，推动技术标准化与市场推广。

三、实施过程与创新点
项目启动后，团队首先攻克了SON晶圆的刻蚀与键合技术，成功制备出热隔离性能优异的晶圆基底。通过多物理场仿真，优化了传感器结构，使其热响应时间缩短30%，功耗降低20%。产学研多方协作机制发挥了关键作用：高校的学术成果为企业提供了理论支撑，科研院所的先进设备加速了工艺迭代，企业的市场需求导向确保了技术实用性。项目创新点包括：

• 首次在嘉定区实现SON晶圆与MEMS热式传感器的集成应用；
• 开发出低成本、高可靠性的晶圆制备工艺；
• 构建了从研发到中试的完整产业链合作模式。

四、成果与影响
经过两年开发，项目成功研制出MEMS热式传感器样品，经测试，其灵敏度达到国际先进水平，且稳定性显著提升。该技术已申请多项专利，并吸引区内多家企业参与产业化合作，预计可应用于智能家居、汽车电子及工业控制领域，带动相关产业链发展。项目培养了多名高端技术人才，强化了嘉定区在传感器领域的创新生态。

五、经验与展望
本案例表明，产学研合作是推动技术创新的有效途径。通过资源整合与目标协同，嘉定区在MEMS和晶圆技术领域取得了实质性进展。项目团队计划扩展SON技术至其他传感器类型，并探索与人工智能、大数据结合的智能传感系统，进一步巩固嘉定区在高端制造与科技创新中的领先地位。