上海交通大學微米納米世界裏造大飛機感測器

　　原標題：上海交通大學研發的微納集成製造技術實現多元相容 微米納米世界裏造大飛機感測器

研究人員對微加工器件作顯微觀測。 （資料）

　　越來越多功能被集成到手機中，以電子羅盤為例，它與三軸陀螺儀、三軸加速度感測器組成九軸系統，成為滿足精準定位需求的關鍵器件。從全球導航的地磁感測器，到檢測海拔氣壓的壓力感測器，智慧手機依靠各種各樣的微感測器“眼觀六路、耳聽八方”。

　　記者從今年工博會高校展區項目發佈中獲悉，上海交通大學正準備公開展示其微納集成製造技術，在電子顯微鏡下的微米納米世界裏，不但能造出可用於手機的高度集成感測器，還能造出大飛機上的“高精尖”感測器。

　　自主研發一系列高端微納感測器

　　在智慧城市中，感測器就是“五官”和“皮膚”，承擔著感知並獲取環境中一切信息數據的功能，並追求在更小的器件空間內集成最大的“感官功能”。作為積體電路器件的延伸，各類新型感測器晶片如微型壓力感測器、加速度感測器等，通常都包含可動的微小機構，需採用先進加工手段，精度甚至達到頭髮絲直徑的百分之一。目前，我國高價值感測器主要依賴進口，國産器件市場份額小且多處於低端。

　　上海交大電子信息與電氣工程學院有一支40多名師生組成的微納集成製造技術團隊，長期從事基於微機電系統（MEMS）的高性能感測器研發。團隊負責人丁桂甫介紹，在傳統積體電路硅材料的微加工技術之上，通過工藝相容，合理引入金屬、聚合物、陶瓷、碳基等多種類型的敏感材料和功能材料，就能豐富和發展微納集成的技術內涵。進入學院的微米納米加工技術國家級重點實驗室，基於這樣的微米納米級“智慧工廠”，各類非硅材料在感測器晶片中被高精度集成。他們率先建立多元相容的集成製造技術體系，成功開發出一系列具有自主知識産權的高端微納感測器。

　　為航空發動機研製提供支撐

　　我國大型客機C919已成功上天，但如何真正擁有屬於自己的大飛機“心臟”——航空發動機，仍是擺在國人面前的一道難題。其中，對航空發動機葉片設計優化所需的高溫原位檢測技術，需求最為迫切。國際上主要航空發動機製造商早在上世紀80年代就開展相關研究，國內在這方面亟須突破。

　　對此，上海交大微納集成製造技術團隊聯合國內重要的航空發動機研製單位，將專用高端感測器的先進設計製造技術應用於高溫感測器研製，重點解決耐高溫合金材料的相容集成工藝難題。雙方聯合攻關，對特種加工設備數十次改造，加之無數次的工藝優化實驗，終於成功研製出可在發動機葉片表面上原位集成的薄膜型高溫感測器，其敏感結構的厚度不及頭髮絲的五分之一，幾乎不會對空氣動力特性産生影響。其檢測溫度上限可達1200攝氏度，有望滿足目前航空發動機研製的迫切需求。丁桂甫説：“相信隨著研發深入，更高監測溫度和更高穩定性的原位集成薄膜溫度感測器，會為先進航空發動機研製提供支撐。”

　　建專業技術平臺服務社會企業

　　高新技術如何推向産業應用？這支技術團隊在市科委支持下建立起“非硅微納集成製造專業技術服務平臺”，面向社會開展技術推廣。

　　在一家專業從事糖尿病高端診療設備開發的醫療器械科技公司，微納集成製造技術團隊在其創建初期就協助完成動態血糖感測器電極初始原型的樣品研製，承擔了柔性電極小批量製造工藝優化和批量製造成套技術開發。他們指導企業建成投資3000萬元的植入式微針電極專用生産工藝線，微針電極核心技術指標達國際同期産品的先進水準。

　　目前，技術團隊已申請國家發明專利100多項，其中已獲授權的有60余項。