中國石油大學：柔性應(yīng)變傳感器在智能穿戴設(shè)備領(lǐng)域的發(fā)展

傳感新品

【中國石油大學：柔性應(yīng)變傳感器在智能穿戴設(shè)備領(lǐng)域的發(fā)展】

隨著物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)和第五代移動通信技術(shù)（5G）的發(fā)展，對智能可穿戴設(shè)備的需求不斷增加。因此，具有高拉伸性的應(yīng)變傳感器得到了迅速發(fā)展。電子皮膚和智能穿戴產(chǎn)品的實現(xiàn)需要柔性應(yīng)變傳感器的不斷突破。本文，中國石油大學（華東）石油工程學院張冬至 副教授 團隊在《J. Mater. Chem. C》期刊發(fā)表名為“A flexible wearable strain sensor for human-motion detection and a human–machine interface”的論文，研究使用兩層聚二甲基硅氧烷（PDMS）和一個傳感層制備了具有夾層結(jié)構(gòu)的柔性可拉伸傳感器。高導電感測層由銀納米花（AgNFs）和多壁碳納米管（MWCNTs）組成，其協(xié)同效應(yīng)成功地提高了薄膜的柔韌性和導電性。

該傳感器具有高伸縮性（100%）、快速響應(yīng)時間（60 ms）、高規(guī)格系數(shù)（1187.07）和高穩(wěn)定性，能夠檢測生理和運動信號，如脈搏、語音識別和關(guān)節(jié)位置?；趥鞲衅麝嚵屑夹g(shù)，研制了一種電子皮膚陣列，實現(xiàn)了皮膚表面壓力的多點分布式檢測。此外，使用這種電子皮膚設(shè)計了智能手套，通過無線傳輸和3D建模技術(shù)，使用虛擬顯示界面實現(xiàn)了手勢跟蹤。該傳感器在人機交互、機械控制和可穿戴電子設(shè)備領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。

AgNFs/MWCNTs柔性應(yīng)變傳感器是可拉伸的（應(yīng)變>100%），并顯示出高靈敏度（GF = 1187.07）。該傳感器具有快速響應(yīng)時間（60毫秒）和出色的耐用性（拉伸>2000倍）。它可以有效地識別大小應(yīng)變，例如脈搏信號，語音識別，呼吸監(jiān)測和關(guān)節(jié)彎曲。

此外，還制作了一種電子皮膚陣列，可以緊密附著在人體皮膚上，實現(xiàn)皮膚表面壓力的多點分布檢測。最后，基于傳感器陣列技術(shù)、無線傳感技術(shù)和3D建模技術(shù)設(shè)計了一種智能手套無線監(jiān)控系統(tǒng)。手部位置可以通過LabVIEW界面的3D操縱器模型實時顯示，實現(xiàn)人機交互。因此，AgNFs/MWCNTs柔性應(yīng)變傳感器在生理健康監(jiān)測、可穿戴電子設(shè)備和工業(yè)機器人等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

傳感動態(tài)

【微差壓MEMS壓力傳感器國產(chǎn)化芯片技術(shù)取得重要突破】

微差壓傳感器廣泛應(yīng)用于中央空調(diào)系統(tǒng)、智能家居、呼吸機、凈化室設(shè)備、汽車油箱等需要實時監(jiān)測十分微小壓強差變化的場景，在家電、醫(yī)療、工業(yè)、汽車等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。由于1kPa至10kPa量程的微差壓傳感器的靈敏度很高，需要在制造中精確控制厚度非常薄的壓力敏感膜片，加工過程中對成品率和一致性的控制難度遠超一般量程的壓力傳感器。目前以“鍵合-減薄”為特征的國內(nèi)傳統(tǒng)壓力傳感器制造工藝，需將數(shù)百微米厚的晶圓減薄至數(shù)微米厚。由于刻蝕一致性誤差以及晶圓自身難以避免的厚度偏差，傳統(tǒng)工藝對膜片厚度的極限控制能力停留在10μm左右。由于無法制造更薄的膜片，因此微差壓傳感器需要用更大的芯片面積來實現(xiàn)較高的靈敏度。另一方面，超高靈敏度的超薄膜片往往帶來大撓度的“氣泡”效應(yīng)，導致較大的非線性誤差。

綜上所述，微小量程差壓傳感器成為長期以來困擾國際范圍傳感器領(lǐng)域的產(chǎn)品化技術(shù)難題，在很長時間以來沒有獲得根本性的技術(shù)突破。當前市場主要被國際傳感器巨頭壟斷，國內(nèi)在1kPa至10kPa量程的產(chǎn)品提供上主要采用降低更大量程傳感器到低量程來提供應(yīng)用，因此在傳感器的靈敏度、非線性精度誤差等方面有很多缺陷，不能滿足高性能應(yīng)用的要求。

在上海臨港新片區(qū)2020年第二批高新產(chǎn)業(yè)和科技創(chuàng)新專項《微差壓MEMS壓力傳感器產(chǎn)品化技術(shù)研究》的支持下，上海迷思科技有限公司（簡稱：迷思科技）近日發(fā)布了一款自主開發(fā)的1kPa至10kPa量程微差壓MEMS傳感器芯片產(chǎn)品。該芯片尺寸僅為0.9mm × 0.9mm，遠小于目前市面上微同類進口芯片常見的2mm × 2mm大尺寸。其核心競爭力來自迷思科技開發(fā)的一種TUB（Thin-film Under Bulk-silicon）自主創(chuàng)新整套MEMS制造工藝，可將壓力敏感膜片的厚度精確控制在1.5μm至2μm，并且有很高的成品率，突破了以往“鍵合-減薄”工藝的限制，從而能以很小芯片面積實現(xiàn)超高的壓力靈敏度。

迷思科技此次公開的微差壓MEMS傳感器芯片在5V供電條件下，10kPa滿量程輸出達到了110mV，在實現(xiàn)高靈敏的同時，非線性亦控制在了±0.15% FS，可滿足高精度測量應(yīng)用。在1kPa量程下，該芯片亦有11.5mV滿量程輸出，非線性低至±0.06% FS。得益于極低的微伏噪聲水平，該傳感器實現(xiàn)了超高分辨率。同時，該傳感器具有承受100kPa過載的高可靠性。

【投資21.88億元，村田宣布在無錫建MLCC材料工廠】

11月7日消息，被動元件大廠村田制作所今天宣布，旗下位于中國的子公司無錫村田電子有限公司已于2022年11月在無錫動工興建MLCC（積層陶瓷電容）材料新廠房，增產(chǎn)MLCC用關(guān)鍵材料“陶瓷片材”，該座新廠預計2024年4月底完工，總投資額約445億日元（約合人民幣21.88億元）。

村田表示，看好MLCC中長期需求增加。投資建設(shè)新廠，正是為了建構(gòu)能應(yīng)對MLCC中長期需求增長的生產(chǎn)體制。

資料顯示，村田為全球MLCC龍頭廠，占據(jù)全球40%的市占率，且計劃以每年10%的速度增產(chǎn)MLCC。

雖然當前智能手機用MLCC需求放緩，但從中長期來看，電動汽車（EV）、5G智能手機普及，都將推升MLCC需求，這也讓村田決定興建上述MLCC材料新廠房。就單次別的設(shè)備投資來看，村田上述新廠投資額為史上最大規(guī)模。

報導指出，1臺5G智能手機搭載約1000顆MLCC，1臺汽車大約需3000顆MLCC，而在支援Level 3級別自駕技術(shù)的電動汽車上，就需要1萬顆以上的MLCC。根據(jù)調(diào)查公司Global Information指出，MLCC市場規(guī)模預估將以每年百分之十幾的速度呈現(xiàn)增長，2027年預估將從2022年140億美元成長至266億美元。

【臺積電回應(yīng)“120 億美元投資美國 3nm 新廠”：尚未確定亞利桑那州晶圓廠二期規(guī)劃】

11 月 9 日消息，據(jù)臺灣地區(qū)經(jīng)濟日報報道，臺積電今日表示，目前為止尚未確定亞利桑那州晶圓廠二期的規(guī)劃。“有鑒于客戶對公司先進制程的強勁需求，我們將就營運效率和成本經(jīng)濟因素來評估未來計劃。”

臺積電表示，目前正在建設(shè)的亞利桑那州晶圓廠，包含一部分可能用于二期廠房的建筑，通過利用一期同時建設(shè)的資源來提高成本效益。這座建筑能夠讓公司保持未來擴張的靈活性。

2020 年 5 月，臺積電宣布，將投資 120 億美元在美國亞利桑那州新建一座晶圓廠。該工廠于 2021 年 6 月動工建設(shè)，預計將于 2024 年投產(chǎn)。

另據(jù)華爾街日報今日早些時候報道，知情人士透露，臺積電計劃未來幾個月內(nèi)宣布，將在亞利桑那州菲尼克斯市北部建立一座尖端半導體工廠，毗鄰該公司 2020 年宣布建造的另一家芯片工廠。

【Meta首席執(zhí)行官扎克伯格：抱歉了 公司要裁員1.1萬人】

當?shù)貢r間周三，Meta Platforms首席執(zhí)行官扎克伯格宣布了大規(guī)模裁員計劃，裁員總數(shù)高達1.1萬人，約占團隊總數(shù)的13％，并將招聘凍結(jié)期延長至明年一季度。美股盤前該公司股價上漲3.5%。

這是今年最大的科技公司裁員之一，也是Meta公司18年歷史上的首次。目前，該公司正努力應(yīng)對成本飆升和廣告市場疲軟的局面。

扎克伯格在給員工的一封信中說道：“我想為這些決定以及我們是如何走到今天這一步負責。我知道這對每個人來說都很艱難，我對那些受影響的人尤其感到抱歉?！?/p>

扎克伯格表示，不僅電子商務(wù)回到了此前的趨勢，而且宏觀經(jīng)濟下滑，競爭加劇，廣告流失，導致我們的收入遠遠低于我的預期。

此次裁員正值Meta艱難時期，該公司在10月底曾發(fā)表預測，今年冬季公司將表現(xiàn)疲弱，明年成本將大幅增加。這令投資者感到恐慌，導致其股價當天下跌近20%。自2022年初以來，Meta股價已下跌逾70%。

扎克伯格稱公司需要變得更有資本效率，削減非必要支出?！斑@是一個悲傷的時刻，但沒有辦法。對于那些即將離開的人，我要再次感謝你們?yōu)镸eta所做的一切。”

扎克伯格表示，被裁員工將獲得16周的基本工資，加上每服務(wù)一年額外支付兩周的工資，包括所有剩余的帶薪休假，Meta還將提供六個月的醫(yī)療保險。

Meta正在大力投資元宇宙，到目前為止，這一巨額賭注導致其虧損了94億美元，該公司預計虧損“將逐年大幅增長”。而扎克伯格預計，元宇宙投資大約需要10年時間才能取得成果，這讓投資者失去了耐心。

在Meta裁員之前，其他大型科技公司也在裁員。云計算軟件開發(fā)商Salesforce周二表示，由于經(jīng)濟放緩削弱了對其軟件產(chǎn)品的需求，該公司計劃裁員數(shù)千人，以提高利潤率。而蘋果、亞馬遜和Alphabet都已放緩或暫停招聘。而推特宣布將裁掉一半的員工。

傳感財經(jīng)

【11月9日傳感財經(jīng)分析：光電傳感器概念報跌，歐菲光領(lǐng)跌；紅外傳感器概念報跌，睿創(chuàng)微納領(lǐng)跌；MEMS傳感器概念報跌，歌爾股份領(lǐng)跌】

11月9日盤后，光電傳感器概念報跌，歐菲光(5.41，-0.18，-3.22%)領(lǐng)跌，光莆股份(11.91，-0.28，-2.3%)、亨通光電(17.46，-0.34，-1.91%)、森霸傳感(8.87，-0.02，-0.22%)等跟跌。

11月9日盤后，紅外傳感器概念報跌，睿創(chuàng)微納(45.3，-0.23，-0.51%)領(lǐng)跌，高德紅外(-0.41%)、森霸傳感(-0.22%)、大立科技(-0.14%)等跟跌。

11月9日盤后，MEMS傳感器概念報跌，歌爾股份(2072，-9.99%)領(lǐng)跌，蘇州固锝(-1.27%)、航天電子(-115%)、士蘭微(-0.59%)、東風科技(-0.47%)等跟跌。

相關(guān)MEMS傳感器概念股:

盾安環(huán)境:

盾安環(huán)境最新報價15.000元，7日內(nèi)股價上漲16.3%;今年來漲幅上漲12.95%，市盈率為34.09。

浙江盾安人工環(huán)境股份有限公司與2004年在深圳證券交易所上市(簡稱盾安環(huán)境，股票代碼002011)，主要業(yè)務(wù)涵蓋零部件制造(家用與商用空調(diào)、熱泵、冷凍冷藏、工業(yè)等領(lǐng)域制冷和控制類部件產(chǎn)品)、裝備制造(商用空調(diào)及核電、潔凈、軌道交通等領(lǐng)域特種空調(diào)、工業(yè)風機和系統(tǒng)設(shè)備、冷鏈系統(tǒng)等)、智控元件(傳感器、MEMS元件、控制器等)新能源汽車熱管理系統(tǒng)關(guān)鍵零部件、節(jié)能務(wù)等領(lǐng)域。

從近五年凈利率來看，近五年凈利率均值為-6.66%，過去五年凈利率最低為2018年的-24.55%，最高為2021年的4.02%。

華天科技:

11月9日上午收盤消息，華天科技5日內(nèi)股價下跌0.68%，截至11時51分，該股報8.750元，跌0.23%，總市值為280.39億元。

公司不斷加強先進封裝技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)力度，加大研發(fā)投入，完善以華天西安為主體的仿真平臺建設(shè)，依托公司現(xiàn)有的研發(fā)機構(gòu)，通過實施國家科技重大專項02專項等科技創(chuàng)新項目以及新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝的不斷研究開發(fā)，自主研發(fā)出FC、Bumping、MEMS、指紋識別、MCM、WLCSP、SiP、TSV等多項集成電路先進封裝技術(shù)和產(chǎn)品，未來隨著公司進一步加大技術(shù)創(chuàng)新力度，公司的技術(shù)競爭優(yōu)勢將不斷提升。

華天近五年凈利率來看，近五年凈利率均值為829%，過去五年凈利率最低為2019年的3.61%，最高為2021年的

14.2%。

東風科技:

11月9日消息，東風科技截至11時51分，該股跌0.85%，報10.470元;5日內(nèi)股價上漲0.28%，市值為49.25億元。

東風科技從近五年凈利率來看，近五年凈利率均值為4.47%，過去五年凈利率最低為2020年的3.7%，最高為2021年的5.54%。

士蘭微:

11月9日消息，士蘭微最新報33.530元，跌0.59%。成交量717.75萬手，總市值為474.81億元。

2014年7月21日，士蘭微在MEMS傳感器研發(fā)上取得多項突破，繼去年8月發(fā)布三軸加速度傳感器和三軸磁傳感器后，備受市場期待的三軸陀螺儀和六軸/九軸傳感器產(chǎn)品也有望年底前發(fā)布。

從公司近五年凈利率來看，近五年凈利率均值為4.66%，過去五年凈利率最低為2019年的-3.45%，最高為2021年的21.1%。

航天電子:

11月9日消息，航天電子7日內(nèi)股價上漲3.3%，截至11時51分，該股報6.900元，跌1%，總市值為187.63億元。

從公司近五年凈利率來看，近五年凈利率均值為3.79%，過去五年凈利率最低為2019年的3.66%，最高為2017年的4.1%。

蘇州固锝:

11月9日消息，蘇州固锝5日內(nèi)股價上漲17.78%，今年來漲幅上漲14.41%，最新報15.500元，市盈率為56.36。

公司子公司明銳光電(MiradiaInc.公司投資460萬美元，占100%)主要從事MEMSCMOS三維集成制造平臺技術(shù)及八時晶圓級封裝技術(shù)及產(chǎn)線和產(chǎn)品研發(fā)。

審核編輯黃昊宇