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科技最前沿:气体行业机遇展望

发布时间:2021-01-07 15:48:55 打印

序言:新时代的互联网、大数据、最新算法、人机交互、云计算、AR、这一系列前沿科技对气体行业有影响吗?如果有,它的实现路径在哪里?看看专家怎么讲。。。。          


(一)我们所处的时代

阿里巴巴集团技术委员会主席王坚博士在出席时,指出在这个时代,要感谢三个东西,一是互联网,它已经成为基础设施了;二是数据,这是人类在发现土地、煤、石油之后的另一类巨大的资源,而且这个资源是人本身创造的,不是大自然赐予我们的;三是计算,人类将从计算机时代走进计算时代,每个人都有机会获取计算资源,充分发挥才能。

是的,在我们日益发展、万象更新的数字化的时代,互联网、数据、计算不再是新的概念。他们在时刻影响我们的生活,我们上网购物、旅行、工作都可以通过互联网的算法,根据数据分析,得出我们的轨迹,他们是在监控和分析我们的日常习惯和行为。

(二)互联网、数据、算法实现路线

但是互联网、数据和计算对我们气体行业有什么作用 ?或者气体行业在数据时代机遇何在? 王坚博士认为,互联网已经成为基础设施,通过计算和算法,进而分析数据,这种革命正在改变着我们的日常生活,和全球的经济格局。新概念将会引发新的工业,如人机交融、海量数据处理、新的交互方式等,这些新的需求将会产生新的产业。

互联网加数据展现给气体公司的主要机遇将是用微机电系统技术制造出机器间的相互交融的可能性。正是这个技术使物联网变为一个现实。问题是:为什么?答案非常简单,微机电系统 技术是人机交互并大数据收集能力的技术保障和原动力。常见的微机电系统技术包括常见的产品包括MEMS加速度计、MEMS麦克风、微马达、微泵、微振子、MEMS光学传感器、MEMS压力传感器、MEMS陀螺仪、MEMS湿度传感器、MEMS气体传感器等等以及它们的集成产品。

(三)微机电系统的应用

现在这个技术已经广泛应用在各个行业,在传感器,医疗诊断实验室和物流中应用。我们甚至看到为智能手机研发的可穿戴的传感器。

正是因为有巨大的需求,对于微机电系统的巨大需求,就需要加大研发和创新,制定新的标准、规则和新的生产工艺,以最求最高品质的产品,这也正是气体行业的真正的机遇所在。

(四)气体行业的机遇与挑战

微机电系统(MEMS, Micro-Electro-Mechanical System),也叫做微电子机械系统、微系统、微机械等,是在微电子技术(半导体制造技术)基础上发展起来的,融合了光刻、腐蚀、薄膜、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术制作的高科技电子机械器件。

MEM系统的发展,是现代工程的壮举。微结构蚀刻到小于一平方微米的表面。在过去,使用液体化学品是蚀刻的主要方式。然而,特种气体在这种生产工艺里面起着越来越重要的作用,替换缺乏现代MEMS生产所需精度老方法。作为微系统变的更小和复杂性的增加,制造商正在按压查找腐蚀剂,提供更精确的蚀刻来进行。制造超细性质的微观结构,现在需要使用专门为此目的设计的特种气体。

例如,蚀刻由氧化硅制成的表面上的可动旋转传感器,则使用特殊气体无水氟化氢。这个过程需要多蚀刻和“兴奋剂”的步骤来完成用这种制造相关的细小晶粒组织。然而,蚀刻气体的适用性取决于正在经历蚀刻工艺的材料 - 这是复杂的,因为在当今的MEMS技术超过20个不同的元素可以掺入到设计中。工业气体和特种气体供应商将需要开发方法以协助电子制造商能够满足这些要求,使MEMS的制造可以继续满足物联网现象对本行业的需求。

特种气体供应商的作用是在这种制造过程中日益重要的;制造商需要找到做合适并且起精确作用的气体。由于特种气体无任何表面张力或静摩擦,不像液体腐蚀剂对电子工业中使用的残留,液体蚀刻剂具有能够破坏形成在微观结构的性质,这是很明显,这是不希望得到结果。气体如三氟化氮(NF 3)现在是所希望的用MEMS技术形成微结构的气体。

特种气体供应商需要越来越多的和电子产品制造商合作,以确保纯度匹配的腐蚀剂反应。气体需要作用在半导体材料的特定的表面。专注于压力传感器用新的制造工艺为特种气体供应闪创造了机会,特种气体供应商为业界提供二氟化氙(XeF₂)。二氟化氙是含氟化合物中最有价值之一;它在各个方面表现出优秀的蚀刻性能。此外,特别在用在硅材质上,只有二氟化氙这种有选择性特性的气体,才能达到制造商想要的结果。

(五)气体行业的展望

互联网,物联网,物联网行业的发展趋势,大数据,云计算,AR技术,车辆传感器,高性能半导体技术的发展,并会继续推动MEMS的发展。 MEMS市场在2017将高于10% 的年度增长,2018年行业预计将价值15亿人民币,这一增长需要气体行业支持。物联网以及它为气体行业展示的机遇并不仅限于半导体制造业,也还有以气体为载体的探测器等。

总之,在以互联网为基础工业的基础上,用大数据分析,加上计算机算法,半导体行业、电子行业、安防行业的新的需求,已经是一个强有力的趋势,这就是我们气体行业的下一个机遇。

我们的实验室气体产品系列:

核磁共振加液氦,纯度99.999%

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