第79期“见微知著”培训课程：MEMS制造与封装技术
2026-04-23 20:52:32   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

主办单位：麦姆斯咨询

协办单位：上海传感信息科技有限公司

一、课程简介

MEMS是指以微型化、系统化的理论为指导，通过各种微纳加工方法制造而成的微系统装置。相对于（超）大规模集成电路（IC）制造工艺（遵循摩尔定律），MEMS制造工艺不单纯追求最小线宽而注重特色化（遵循超越摩尔定律），即利用微纳结构或/和敏感材料实现多种传感和执行功能，工艺节点通常从500 nm到110 nm。由MEMS技术构建的产品通常具有体积小、重量轻、功耗低、成本低等特点，在消费电子、汽车电子、工业控制、生物医疗、航天航空等众多领域实现了商业化应用。MEMS产品种类繁多，主要包括传感器（例如惯性传感器、压力传感器、麦克风等类型）和执行器（例如微镜、微泵、扬声器等类型）两大类，此外还有集传感和执行功能于一体的换能器，以及结构件和能源器件，如下图所示。根据Yole《MEMS产业现状-2025版》报告显示，2030年MEMS市场营收将达到192亿美元，出货量将达到350亿颗。品种的多样性，决定了MEMS制造工艺的多样性。以衬底材料分类，MEMS制造工艺主要包括硅基和非硅基两大类。

MEMS主要产品类型及典型产品示例

硅基MEMS制造工艺借鉴并发展半导体工艺，主要包括体微加工、表面微加工和CMOS MEMS等技术，具有成熟度高、集成度高、智能化（与IC集成容易）等优势，产品成本随制造规模下降明显，适合手机、汽车等主流应用场景；非硅基MEMS制造工艺涉及聚合物、玻璃、陶瓷、金属等材料，主要包括压印、注塑、LIGA、精密机械加工、激光加工等技术，具有材料特性多样化、设计与加工自由度高等优势，可以满足特殊应用场景需求（例如柔性、透明、耐高温、耐腐蚀），但是不容易与IC集成。从目前商业化的MEMS产品可以看出，绝大部分都是利用硅基制造技术进行批量化生产。在集成技术方面，MEMS与IC可以通过“单芯片集成——系统级芯片（SoC）”和“多芯片集成——系统级封装（SiP）”两种方式实现，进而形成集传感、执行、处理和存储等功能于一体的智能微系统。

MEMS与IC集成方式

硅基MEMS制造工艺日臻成熟的同时，新材料（例如压电材料、磁性材料）和新工艺（例如压电薄膜沉积、异质/异构集成）的开发持续进行，以期望为MEMS产业孕育新产品和开辟新市场。例如，通过磁控溅射方法制备AlN或AlScN薄膜，以实现压电式微机械超声换能器（PMUT）、压电式MEMS时钟器件（振荡器）的构建；通过Smart Cut™技术制备绝缘体上压电薄膜（POI）晶圆，包括绝缘体上铌酸锂薄膜（LNOI）晶圆、绝缘体上钽酸锂（LTOI）晶圆等，可用于声表面波（SAW）陀螺仪、TF-SAW滤波器、电光调制器、微环谐振器的制造。根据Yole《压电MEMS技术及市场-2025版》报告显示，2030年压电MEMS市场营收将达到60亿美元。如今，MEMS企业已经能够依靠坚实的基础制造技术实现产品创新，尽管成本降低和量产爬坡仍是难点，但是器件商业化时间和成本降低时间已经大为缩短：上世纪60年代的MEMS压力传感器商业化时间为15年，成本降低时间为15年；而现在的MEMS扬声器商业化时间仅为5年，成本降低时间也只需4年。越来越多的MEMS器件踏上商业化之路，并孕育巨大的市场机遇。

典型MEMS产品的商业化周期

为了阐述MEMS制造与封装技术发展趋势，讲授典型传感器/执行器关键工艺，麦姆斯咨询精心策划组织本次培训课程，具体内容包括：（1）硅基MEMS制造技术；（2）非硅MEMS三维集成制造技术及应用；（3）MEMS器件设计与制造协同技术；（4）先进MEMS传感器设计与制造；（5）CMOS工艺兼容的压电MEMS制造技术；（6）CMOS-MEMS单片集成技术及传感器制造工艺；（7）压电MEMS共性制造技术；（8）先进MEMS器件制造工艺及应用；（9）MEMS制造公共技术服务与产业化平台；（10）MEMS传感器制造技术及典型案例；（11）MEMS封装技术；（12）面向MEMS三维集成的先进封装技术；（13）3D异质/异构集成与AI赋能的收敛制造：从工艺突破到智能协同；（14）玻璃通孔（TGV）技术。

二、培训对象

本课程主要面向MEMS产业链上下游企业的技术人员和管理人员，以及高校师生，同时也欢迎其他希望学习MEMS制造与封装知识的非技术背景人员参加，例如销售和市场人员、投融资机构人员、政府管理人员等。

三、培训时间

2026年5月22日至24日

授课结束后，为学员颁发麦姆斯咨询的结业证书。

报名参加本期培训的学员，可获赠专业制造工艺书籍：《简明光刻手册》。该书由苏州研材微纳、苏州美图半导体、西安博研微纳联合编写，以简明易懂的方式，全面系统地介绍了光刻技术的基础理论、核心工艺、关键材料及相关应用。

四、培训地点

无锡市（具体地点以培训前一周的邮件通知为准）

五、课程内容

课程一：硅基MEMS制造技术

老师：绍兴大学 教授 王跃林

与以晶体管为核心、以电学性能为主要优化目标的集成电路（IC）不同，MEMS以微机械结构的设计与制造为核心，不仅需要关注电学特性，还必须综合优化力学、声学、光学等多物理场性能。这种多物理耦合特性决定了MEMS器件在结构形式上高度多样，不同类型的传感器与执行器往往依赖差异显著的微机械结构设计。正因如此，MEMS的制造目标难以像IC那样实现高度统一和标准化。为满足多样化结构需求，必须开发多种差异化工艺流程，不同MEMS代工厂之间也尚未形成类似IC行业的通用标准工艺体系。同时，传统IC工艺本质上是面向平面晶体管制造而发展的二维工艺体系，将其用于构建三维微机械结构时，往往会引入复杂的工艺兼容性与集成问题。本课程阐述MEMS制造技术发展历程，系统讲解与IC工艺兼容的硅基MEMS制造技术：从单项MEMS关键工艺到MEMS工艺模块，再到典型MEMS芯片制造工艺流程。

课程提纲：
1. MEMS制造技术发展历程；
2. 三维微机械结构湿法和干法腐蚀技术；
3. 键合技术：硅-硅直接键合、硅-玻璃直接键合、带中间层的键合；
4. 低应力薄膜制造技术；
5. 牺牲层技术；
6. 膜结构制造技术；
7. 梁结构制造技术；
8. 纳米敏感结构制造技术；
9. 典型MEMS芯片制造工艺流程。

课程二：非硅MEMS三维集成制造技术及应用

老师：上海交通大学 教授 杨卓青

上海交通大学MEMS多元兼容集成制造技术团队，依托“微米/纳米加工技术国家级重点实验室”和“非硅微纳集成制造上海市专业技术服务平台”，开展以非硅三维微加工为特色的多元兼容集成制造技术研究，并探索其在高性能微纳器件研发领域的创新应用。二十多年来，该团队开发建立了一系列特色微纳加工工艺，并面向智能传感、物联网（IoT）、智慧医疗、重大装备应用等需求，研制了多种不同系列高性能微纳器件：包括惯性传感器、压力传感器、微流控芯片、薄膜高温传感器、气体传感器、植入式软针电极、光学MEMS器件、生物传感器、微纳光学器件及金属基微机械零部件等，部分科技成果已获得转化应用。作为团队核心成员之一，杨卓青教授将在本次课程中介绍非硅MEMS制造技术，重点讲授金属基MEMS器件三维集成制造技术与惯性传感器案例，以及自研的圆柱曲面投影光刻（CPL）技术与微创介入式MEMS压力传感器案例。

课程提纲：
1. 非硅MEMS制造技术概述；
2. 金属基MEMS器件三维集成制造技术；
3. 典型金属基MEMS器件（如MEMS惯性开关）案例剖析：设计、仿真、制造、测试、应用验证；
4. 基于圆柱基底的三维曲面光刻技术；
5. 基于圆柱基底的MEMS器件三维集成制造与应用案例（如MEMS压力传感器）。

课程三：MEMS器件设计与制造协同技术

老师：东南大学 教授 周再发

MEMS器件设计与制造的协同性是确保MEMS产品从概念原型到市场成功的关键因素，因为这种协同性可以确保多样化的MEMS产品“性能、功能、可靠性、成本”的综合目标得以实现，从而提高产品的市场竞争力。而我国众多MEMS厂商以Fabless模式为主，在设计与制造的协同性方面远差于采用IDM模式的厂商，往往产品设计受限于MEMS代工厂的工艺能力而难以发挥全力，这造成我国在高端产品以及创新产品方面较为落后，目前总体处于“替代国外成熟的中低端产品”的状态。此外，MEMS器件设计与制造的紧密协同还需要培养跨学科的高端人才，以及多个产业链环节的配合，包括MEMS设计与仿真软件厂商、材料供应商、设备制造商等，这样才能推动MEMS技术的创新发展。本课程首先介绍MEMS微纳加工工艺模型、算法和模拟方面的研究工作，基于高精度的物理模型，有效实现MEMS器件虚拟制造，达到“所见即所得，降低生产成本，缩短研发周期”的目的；然后介绍MEMS工艺和材料参数在线测试方面的研究工作；深入讲解MEMS器件设计与制造协同技术及案例；最后前瞻性陈述人工智能驱动的MEMS器件设计与制造。

课程提纲：
1. MEMS微纳制造工艺模型；
2. MEMS器件虚拟制造技术；
3. MEMS工艺和材料参数在线测试；
4. MEMS器件设计与制造协同技术详解；
5. MEMS器件设计与制造协同技术案例：热式流量传感器；
6. 人工智能驱动的MEMS器件设计与制造。

课程四：先进MEMS传感器设计与制造

老师：鲁汶大学 高级研究员 王晨

人类正在经历以人工智能（AI）技术为标志的第四次工业革命，基于MEMS技术的先进传感器作为连接物理世界和数字世界的“桥梁”，为人工智能算法提供训练和推理的基础数据。基于先进传感器的物联网（IoT）、物理AI等前沿技术，将使得机器出现“智慧涌现”的能力——从而孕育出“硅基生命”，这将极大地推动人类社会的智能化进程，即进入智能时代。先进传感器的研发本质上是“设计-制造-封装-测试”多环节深度耦合的系统工程，仅依赖单一环节的优化难以形成持续竞争优势。其中，设计与制造之间的高效协同尤其重要，它是企业在产品创新能力与规模化量产能力两方面同时取得领先的基础保障。本课程首先介绍先进MEMS制造工艺，然后详解市场主流的电容式/压阻式/压电式MEMS传感器设计与制造，最后阐述面向生物医疗应用的多化学物理量集成传感器（例如神经探针）。

课程提纲：
1. 先进MEMS制造工艺介绍；
2. 电容式MEMS传感器设计与制造（例如MEMS惯性传感器）；
3. 压阻式MEMS传感器设计与制造（例如MEMS压力传感器）；
4. 压电式MEMS传感器设计与制造（例如MEMS超声换能器）；
5. MEMS多化学物理量集成传感器设计与制造（例如神经探针）。

课程五：CMOS工艺兼容的压电MEMS制造技术

老师：上海大学 教授 王楠

氮化铝（AlN）作为一种重要的超宽禁带III-V族化合物材料，因其具有高声速、高压电性能以及优异的化学稳定性，在MEMS传感器、超声换能器、谐振器与滤波器等领域得到了广泛关注与应用。通过在AlN中掺入稀土元素或过渡金属元素，还可以改善材料的机电耦合系数和压电系数，实现更有效的机械能-电能转换，例如掺钪（Sc）的氮化铝（AlScN）压电薄膜可以提高射频声学器件的工作效率。此外，AlN压电薄膜沉积工艺还可与CMOS制造工艺兼容，进而实现压电MEMS与ASIC单片集成。这些优势使得AlN成为当前炙手可热的压电薄膜材料之一，吸引众多厂商投入研发与生产AlN压电MEMS器件，例如MEMS IDM领头羊博世（Bosch）和意法半导体（ST）、MEMS代工龙头Silex、IC代工龙头台积电（TSMC）都开发了硅基AlN压电MEMS制造平台并提供相关代工服务。本课程详细讲解CMOS工艺兼容的压电MEMS制造技术及典型工艺流程。

课程提纲：
1. CMOS工艺兼容的压电MEMS制造技术概述；
2. 基于SOI的硅基薄膜压电（TPoS）制造工艺；
3. 基于C-SOI的TPoS制造工艺；
4. 基于AlN的压电MEMS谐振器制造工艺；
5. 与RF-SOI单片集成的AlN压电MEMS谐振器制造工艺。

课程六：CMOS-MEMS单片集成技术及传感器制造工艺

老师：深圳大学 长聘副教授/研究员 许威

CMOS-MEMS单片集成是指在同一硅衬底上实现MEMS机械结构与CMOS读出/处理电路一体化的制造技术，主要分为三类实现模式：（1）MEMS-first（或称为Pre-CMOS）：在CMOS工艺开始之前完成MEMS机械结构制造；（2）MEMS-Intermediate（或称为Intermediate-CMOS）：MEMS机械结构制造在CMOS前端工艺（FEOL）与后端互连工艺（BEOL）之间插入；（3）MEMS-last（或称为Post-CMOS）：在完成标准CMOS工艺之后再通过后处理工艺（刻蚀、释放）形成MEMS机械结构。从系统角度看，CMOS-MEMS单片集成技术能够有效降低寄生电容，提高信噪比（SNR），并支持片上数字信号处理与自校准功能，是MEMS传感器SoC化的重要基础。本课程介绍CMOS-MEMS制造技术发展历程，详解CMOS-MEMS单片集成工艺，并以压力/流量/温湿度/惯性传感器为例，深入剖析关键工艺流程。

课程提纲：
1. CMOS-MEMS制造技术发展历程；
2. CMOS-MEMS单片集成工艺详解；
3. CMOS-MEMS压力传感器制造工艺案例；
4. CMOS-MEMS流量传感器制造工艺案例；
5. CMOS-MEMS温湿度传感器制造工艺案例；
6. CMOS-MEMS惯性传感器制造工艺案例。

课程七：压电MEMS共性制造技术

老师：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 研究员 曾中明

压电MEMS是指在微米乃至纳米尺度上，利用压电材料的正/逆压电效应，实现机械能与电能相互转换的集成微系统，其制造方法通常结合微加工技术与压电薄膜制备工艺。压电MEMS领域近期高度活跃，从材料体系到器件类型，越来越丰富多元化，推动万物互联的人工智能（AI）应用。当前，产业界正在建立多种压电薄膜量产制备能力：（1）通过“磁控溅射法”或“溶胶-凝胶法”在硅晶圆上物理/化学沉积氮化铝（AlN）、氮化铝钪（AlScN）、锆钛酸铅（PZT）等压电薄膜；（2）通过“溶液旋涂法”在硅晶圆上物理沉积聚偏氟乙烯（PVDF）薄膜；（3）通过基于“离子束剥离与转移”和“晶圆键合与减薄”的Smart Cut技术制备单晶压电薄膜异质集成衬底。本课程概述压电MEMS基础知识，详解压电MEMS核心共性制造技术及工艺流程，并针对压电MEMS制造技术挑战，提出具有工程可行性的解决思路与优化策略。

课程提纲：
1. 压电MEMS基础概述；
2. 压电MEMS共性制造工艺流程总览；
3. 压电MEMS核心共性制造技术；
4. 压电MEMS共性制造技术挑战与解决方案；
5. 典型压电MEMS器件工艺案例及技术展望。

课程八：先进MEMS器件制造工艺及应用

老师：中国科学院微电子研究所 高级工程师 周娜

先进MEMS制造技术的核心目标是实现高精度微结构构建、多材料体系集成以及多物理场功能耦合，其发展已从早期“单一结构加工”演进为“系统级微纳制造”。由此可见，工艺设计从“几何实现”升级为“性能驱动”，同时对设计与制造协同能力提出了更高的要求。在关键工艺层面，当前先进MEMS制造技术已形成以多种核心工艺协同为特征的技术体系。例如，深反应离子刻蚀（DRIE）通过高各向异性刻蚀实现高深宽比微结构，是硅基MEMS中实现三维结构的基础手段；双面光刻使得MEMS器件上下结构精确对准成为可能，显著提升复杂结构设计自由度；牺牲层蚀刻则是实现悬臂梁、空腔及可动结构释放的关键工艺，其控制精度直接影响器件可靠性与一致性；气相沉积为多种材料薄膜的高质量生长提供支撑，在功能层构建与界面工程中发挥核心作用；晶圆键合突破了单一基底限制，使异质材料集成、多层结构构建以及真空封装成为可能，是实现三维集成与系统级封装的重要基础。本课程详解先进MEMS制造工艺，内容覆盖关键共性技术、成套工艺流程、未来趋势与挑战，并阐述三类典型MEMS器件制造工艺及应用。

课程提纲：
1. 先进MEMS器件制造工艺概述；
2. 关键共性先进MEMS制造技术；
3. MEMS红外热电堆器件制造工艺及应用；
4. MEMS红外光源制造工艺及应用；
5. MEMS湿度传感器制造工艺及应用；
6. MEMS器件制造工艺未来趋势与挑战。

课程九：MEMS制造公共技术服务与产业化平台

老师：苏州工业园区纳米产业技术研究院 研发主管 葛大顺

与传统集成电路（IC）制造企业不同，苏州工业园区纳米产业技术研究院（英文简称：MEMSRIGHT）作为面向MEMS制造领域的公共技术服务与产业化平台，核心定位是打通MEMS制造技术从实验室研发到规模化量产的关键“断点”，构建以晶圆制造为核心的产业支撑体系。MEMSRIGHT的制造服务场景多元，既面向科研团队提供定制化的工艺开发服务，也面向产业客户提供标准化的中试与量产代工服务。同时，作为全国MEMS公共技术服务平台，MEMSRIGHT的组织架构、资质体系与工艺能力建设，均围绕“支撑中国MEMS产业创新、加速技术成果转化”的核心目标展开，形成了兼具研发灵活性与产业化规范性的运营模式。本课程首先概述MEMS制造工艺，然后重点讲解MEMSRIGHT建设运营情况、核心工艺模块、主要代工产品，最后阐述良率提升与质量管理方法。

课程提纲：
1. MEMS制造工艺概述；
2. MEMS制造公共技术服务与产业化平台MEMSRIGHT；
3. MEMSRIGHT核心工艺模块；
4. MEMSRIGHT主要代工产品（例如MEMS微镜、压力传感器）及工艺流程；
5. MEMSRIGHT良率提升与质量管理。

课程十：MEMS传感器制造技术及典型案例

老师：无锡缶英微电子科技有限公司 研发总监 陈涛

MEMS制造技术主要包括三种类型：体微加工、表面微加工、CMOS MEMS制造。（1）体微加工：通过深硅刻蚀工艺选择性地去除体（硅衬底）材料以形成特定的三维微机械结构，此外还可以结合晶圆键合以形成更复杂的三维结构。（2）表面微加工：通过薄膜沉积、光刻和刻蚀等工艺，在硅衬底表面构建微机械结构，其关键是通过刻蚀工艺去除牺牲层，以形成纵向尺寸较小的可动微机械结构。（3）CMOS MEMS制造：在主流的标准CMOS工艺基础上制造MEMS结构，即在芯片设计及工艺中由两个基本区域组成：一个是CMOS电路区，包括控制电路、信号处理电路、接口电路等外围电路；另一个是MEMS结构区，主要是用于实现传感或执行功能的微机械结构。MEMS传感器产品种类繁多，制造技术也具有多样性，通常被业界称为“一种产品，一套工艺（one product, one process）”。本课程以五类主流MEMS传感器为例，深入讲解制造工艺开发，并提供国内MEMS制造线情况介绍。

课程提纲：
1. 体微加工技术；
2. 表面微加工技术；
3. CMOS MEMS制造技术；
4. MEMS压力传感器制造工艺及典型案例；
5. MEMS气体传感器制造工艺及典型案例；
6. MEMS流量传感器制造工艺及典型案例；
7. MEMS热电堆传感器制造工艺及典型案例；
8. MEMS惯性传感器制造工艺及典型案例；
9. 国内MEMS实验线、中试线、量产线介绍。

课程十一：MEMS封装技术

老师：西北工业大学 教授 乔大勇

MEMS封装建立在IC封装基础之上，并沿用了许多IC封装技术，但不能简单地将IC封装技术直接用于MEMS领域。MEMS封装的功能包括了IC封装的功能部分，即电源分配、信号分配和散热等。但由于MEMS结构的特殊性、复杂性，以及应用环境的多样化，对封装的要求非常苛刻，MEMS封装的功能还应考虑：（1）应力：微机械结构十分脆弱，需要尽量减小或避免封装产生的应力；（2）高气密性或真空：一些可动微机械结构需要在高气密性或真空环境中运动，以实现长期稳定且可靠工作的目标；（3）高隔离度：为了防止各种物理场之间的耦合干扰，有时需要对组件提供必要的电、磁、光、机械隔离；（4）特殊的封装环境和接口：考虑温度、压力、工作环境（例如气体、液体或透光），以及接触媒介的腐蚀性、毒性等因素。本课程系统阐述MEMS封装技术，内容涵盖封装材料、芯片级封装、晶圆级封装、封装检验和测试，并结合大量工程应用实践和典型MEMS器件封装案例，对关键工艺流程与实现方法进行深入解析。

课程提纲：
1. MEMS封装概述；
2. MEMS封装材料；
3. MEMS芯片级封装；
4. MEMS晶圆级封装；
5. MEMS封装检验和测试；
6. 典型MEMS器件封装。

课程十二：面向MEMS三维集成的先进封装技术

老师：厦门大学 教授 马盛林

MEMS集成技术经历了由“平面集成”向“立体集成”的演进过程，其本质驱动力在于系统性能提升、尺寸缩减以及多功能融合需求的不断增强。通过先进封装技术，包括晶圆键合、硅通孔（TSV）互连、玻璃通孔（TGV）互连等，可以实现三维异质/异构集成的高价值系统——智能微系统，将传感、计算、存储、通信等功能模块紧密耦合。晶圆键合是一种将两片或多片晶圆紧密结合在一起的技术，它是实现MEMS气密性封装和三维集成的核心工艺，包括直接键合、阳极键合、金属扩散键合、共晶键合等类型。TSV/TGV互连是实现三维集成中垂直电互连的核心技术之一，其基本结构是在硅/玻璃基板中形成高深宽比通孔，并填充导电材料（通常为铜）。TSV/TGV互连技术的工艺流程包括深硅刻蚀、绝缘层/阻挡层沉积、种子层溅射、电镀填孔以及减薄露头（表面平坦化）。本课程详解MEMS三维集成技术演变及关键工艺，涵盖晶圆键合、TSV/TGV、2.5D/3D系统级封装，并结合微流道散热、射频微系统、光电微系统等典型应用案例进行剖析。

课程提纲：
1. MEMS三维集成技术演变；
2. 晶圆键合工艺技术；
3. 硅通孔（TSV）互连技术；
4. 玻璃通孔（TGV）互连技术；
5. 2.5D/3D系统级封装技术。

课程十三：3D异质/异构集成与AI赋能的收敛制造：从工艺突破到智能协同

老师：湖南大学 副教授 冯波

近年来，3D异质/异构集成技术在后摩尔时代发展迅速，典型应用包括光电探测成像芯片、高带宽存储器（HBM）、背部供电芯片等。以硅通孔（TSV）/玻璃通孔（TGV）三维垂直互连替代传统二维芯片间互连的主要优点包括：（1）大幅缩短信号传输路径，降低延迟与功耗；（2）支持异质/异构芯片（不同材料、不同工艺节点）高密度堆叠，实现系统功能集成；（3）为光电融合、感算一体提供物理实现基础；（4）配合纳米TSV背部供电技术，显著缓解前端布线拥塞与电压降（IR Drop）问题。对于人工智能（AI）赋能的集成工艺收敛制造，得益于机器学习、数字孪生与在线传感技术的发展，使其在虚拟计量、自适应工艺控制、良率根源追溯等方向取得重要产业化应用前景。本课程内容覆盖从TSV/TGV关键工艺到3D光电探测成像芯片与背部供电技术两大案例，全面剖析3D异质/异构集成核心技术，并对AI4Fab（AI for Fabrication）赋能的收敛制造应用进行展望。

课程提纲：
1. 3D异质/异构集成：驱动力与挑战
2. 关键互连工艺：TSV与TGV
3. 案例一：基于TSV的3D光电探测成像芯片
4. 案例二：基于纳米TSV的3D IC背部供电技术
5. AI4Fab赋能的集成工艺收敛制造：技术展望。

课程十四：玻璃通孔（TGV）技术

老师：江南大学 青年教师 喻甜

玻璃基板凭借其卓越的电气绝缘性、热稳定性、光学透明性以及极低的介电损耗，逐渐成为射频MEMS、生物MEMS、微流控、光电共封装（CPO）、高性能计算（HPC）芯片封装领域的核心基材。相较于传统的有机基板与硅中介层，玻璃基板在信号完整性、热膨胀系数（CTE）匹配及物理尺寸稳定性方面展现出更优的平衡特性。玻璃通孔（TGV）作为实现玻璃基板垂直互连的关键技术，使高密度三维集成变成可能。玻璃通孔有效缩短了信号传输路径，降低了寄生参数（例如电阻、电容及电感），显著提升了系统在高频、高速条件下的传输性能与能效表现。此外，通过在玻璃基板内部精准构筑低损耗光波导通道，形成高速光信号的“隐形高速公路”，再结合玻璃通孔与再布线层（RDL）技术，能够实现垂直电连接与平面光传输的高效协同，解决光电共封装架构对高速率、低延迟与高可靠性的核心诉求。本课程从先进封装技术发展及人工智能（AI）需求出发，系统讲解玻璃通孔技术全链路知识体系，从基础材料、制造工艺到封装应用。

课程提纲：
1. 先进封装技术发展及人工智能需求；
2. 玻璃通孔加工技术；
3. 玻璃通孔填充技术；
4. 玻璃表面布线技术；
5. 玻璃基板技术；
6. 玻璃转接板技术；
7. 玻璃基板埋入扇出技术；
8. 基于玻璃衬底的光电共封装技术。

六、师资介绍

王跃林，博士，现任绍兴大学教授。他是MEMS领域的重要学术带头人，连续三届国家MEMS“973”项目首席科学家，创建了我国第一个微系统方向重点实验室——微系统技术国防科技重点实验室。他于1998年1月起历任中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员、博导、室副主任、主任、“微光机电系统”项目经理、“973”计划“集成微光机电系统研究”项目首席科学家；1999年10月起任中国科学院上海微系统所所长助理；2003年6月起兼任中国科学院上海微系统所学术委员会主任；2003年3月任上海市政协委员、长宁区政协副主席；2009年4月起任中国科学院上海微系统所副所长。他以第一完成人获国家技术发明二等奖1项和上海市技术发明一等奖1项，另外还获得上海市技术发明一等奖和浙江省技术发明一等奖等奖项，获得发明专利授权150余件，发表论文300余篇。

杨卓青，博士，上海交通大学集成电路学院长聘教授、博士生导师，“微米纳米加工技术全国重点实验室”骨干成员，于2003年和2005年在哈尔滨工程大学机电工程学院获得学士与硕士学位，2010年获得上海交通大学微电子学与固体电子学博士学位。他目前的研究工作主要包括三维集成封装、MEMS惯性开关（近零功耗器件）、Power MEMS、超细柔性纤维/圆管/毛细管等表面的3D MEMS集成制造技术等。他主持承担国家自然科学青年基金、面上项目，国家重点研发计划课题，国家“863”项目子课题，上海市“浦江人才计划”（A类）等项目。2011-2013年期间，受日本学术振兴会（JSPS）资助赴日本国立产业技术综合研究所（AIST）从事博士后（JSPS Postdoctoral Fellow）工作。近年来，他在微机电系统（MEMS）技术领域著名期刊IEEE-JMEMS、Adv Mater、Nano Energy、Adv Energy Mater、JMM、Lab Chip、IEEE TED和国际会议IEEE MEMS、IEEE NEMS、TRANSDUCERS、IEEE SENSORS、μTAS等发表学术论文120多篇，获得授权中国发明专利20余项。多次担任IEEE INEC、IEEE NANO、IEEE NEMS、APCOT、CSMNT等多个国际会议分会场主席及TPC成员，担任Microsystems & Nanoengineering、Sensors and Actuators A: Physical、Micromachines、《功能材料与器件学报》、《半导体光电》等期刊编委。他目前为IEEE高级会员（IEEE Senior Member）、中国仪器仪表学会微纳器件及系统技术分会常务委员、中国微米纳米技术学会微纳机器人分会理事、上海市电子学会电子电镀专委会委员、中国微米纳米技术学会（CSMNT）高级会员、上海市传感技术学会理事，2014年入选上海市“浦江人才计划”（A类），2016年获得上海市“技术发明一等奖”，2019年获得工信部科技进步三等奖，2023年获得安徽省科学技术三等奖、上海交通大学“教书育人三等奖”。

周再发，博士，江苏省特聘教授、东南大学特聘教授，国家重点研发计划项目首席科学家、教育部新世纪优秀人才，东南大学MEMS教育部重点实验室常务副主任，主要从事MEMS CAD、MEMS-IC协同设计、MEMS材料参数在线测试技术等方面的研究。他在JMEMS、IEEE Trans.等领域权威期刊和IEEE MEMS CONFERENCE等领域TOP国际会议上发表SCI/EI论文140篇，授权美国专利2项、中国发明专利30项，出版MEMS专著、译著3部，英文专章4章，参与制定国家标准10部。他开发的MEMS工艺仿真软件模块实现许可使用和国际销售，研究成果获2019年度国家科技进步奖二等奖等省部级以上科技奖励4项（均排名第2）。目前担任Asia-Pacific Conference of Transducers and Micro-Nano Technology的Technical Program Committee、中国微米纳米技术学会副秘书长、全国微机电技术标准化技术委员会委员、Nanotechnology and Precision Engineering编委、《传感技术学报》编委、《中国测试》编委等学术兼职。

王晨，博士，现任比利时鲁汶大学（KU Leuven）微纳系统研究组高级研究员。他于2013年6月在安徽大学获得学士学位，2018年6月在浙江大学取得博士学位，2021年10月在比利时列日大学（University of Liège）获得第二个博士学位，两篇博士学位论文分别聚焦光学、微机电系统（MEMS）领域，研究内容与成果相互独立。他的主要研究方向包括MEMS设计与优化、MEMS器件闭环控制系统、MEMS压力传感器、MEMS惯性传感器、红外传感器和谐振器等。截至目前，他已发表期刊论文56篇（其中光学领域14篇、MEMS领域42篇）、会议论文62篇，获授权专利8项；近四年累计主持或承担各类科研项目经费超150万欧元。他曾荣获美国国际光学工程学会（SPIE）卓越研究奖、2014年日本IMEKO国际会议最佳报告奖、2018年MEMS设计竞赛三等奖、华为欧洲芯片设计大赛二等奖，并入围2022年IEEE MEMS、2024年UFFC-JS最佳论文奖。他担任2025/2026 IEEE MEMS、2025 Transducer、2020 IEEE Sensors、2022 Eurosensors等多个国际顶级MEMS会议技术程序委员会委员，同时担任2025 Transducer会议分会主席，并应邀在新加坡A*STAR、澳门大学、北京大学及中国科学院上海微系统与信息技术研究所、中国科学院微电子研究所等多家单位做特邀学术报告。

王楠，博士，上海大学微电子学院教授、博士生导师。他分别于2009年、2013年取得新加坡国立大学电子工程学士、博士学位。2013年至2022年于新加坡科技局微电子研究所（A*STAR IME）任研究员、射频微机电系统（RF MEMS）课题组负责人、项目负责人；2022年入选上海海外高层次人才，全职回国工作。他长期从事MEMS传感器、射频滤波器、新兴MEMS器件及其交叉领域的研究，以及基于8英寸、12英寸CMOS兼容工艺线的相关MEMS芯片制造工艺开发。他在相关领域发表SCI论文30余篇、会议60余篇，获得授权专利3项。

许威，博士，深圳大学长聘副教授、特聘研究员、博士生导师，广东省优青，深圳市海外高层次人才，IEEE高级会员，IEEE电路与系统学会传感系统专委会委员，IEEE Sensors Journal副主编，美国加州大学伯克利传感器与执行器中心（BSAC）访问学者。他于2010年和2013年毕业于华中科技大学，获工学学士与工学硕士学位。2017年毕业于香港科技大学，获得博士学位。他长期从事CMOS-MEMS传感芯片及微系统集成领域研究，主导开发了10余款高性能热式流量、加速度、压力及呼吸传感芯片，部分成果在国内外知名企业完成应用验证。他以第一/通讯作者发表SCI/EI论文78篇（含Nature系列及IEEE汇刊论文39篇），主要发表于IC/MEMS领域顶刊（如JSSC、TCAS-I、JMEMS、TIE、TIM、MINE、Chip）及顶会（如IEEE MEMS、Transducers）上。研究成果获IEEE MEMS 2020最佳论文奖（截至33届内地高校第2次获奖），2次入围IEEE ISCAS 2022和IEEE MEMS 2023最佳论文提名，3次入选IEEE JMEMS RightNow论文。申请国家专利11项（授权6项）。他主持国家自然科学基金、广东省自然科学基金、教育部科研合作项目、深圳市基础研究及企业横向项目等15项。

曾中明，博士，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员、博士生导师，纳米加工平台主任。他2000年于中南大学获学士学位，2006年于中国科学院物理研究所获博士学位。他入选国家科技创新领军人才、中国科学院引才计划、江苏省双创团队、江苏省双创人才、江苏省“333”工程第二层次。获北京市科学技术一等奖、中国科学院青年科学家国际合作伙伴奖。他回国以来一直致力于新型信息功能器件、纳米传感器及微纳加工技术研究。在Nature、Adv. Mater.、Phys. Rev. Lett.、Nat. Commun.等期刊上发表论文200余篇。他参与编写中英文专著各一章，获美国、日本、中国授权发明专利30余项；应邀在APS、MMM、IcAUMS、IUMRS-ICAM等国际学术会议上作特邀报告10余次；现任国家纳米专业标准委员会委员、高新技术企业认定技术专家、国家新材料计量专家、中国材料研究学会智能传感功能材料与器件分会常务委员、江苏省物理学会电磁材料与器件委员。

周娜，博士，2013年1月毕业于中国科学院物理研究所，现为中国科学院微电子研究所高级工程师、硕士生导师，中国科学院青促会会员。她主要从事半导体先进工艺、MEMS硅基传感器的研发工作，基于CMOS工艺技术开发了多种类型MEMS传感器的全套制造工艺，实现了红外热电堆传感器、湿度传感器等器件产业化。她曾先后主持和参与包括中科院先导A项目、国家自然科学基金项目、国家重点研发计划课题以及企业横向项目等在内的20多个科研项目以及多个传感器产业化项目。截至目前，以第一作者和合作作者在International Journal of Extreme Manufacturing、Energy & Environmental Materials、Microsystems & Nanoengineering、IEEE Electron Device Letters等国内外重要学术期刊和学术会议等上发表论文76篇；申请发明专利130余项，已授权专利50余项。

葛大顺，现任苏州工业园区纳米产业技术研究院研发主管，拥有多年半导体及MEMS领域研发经验，长期专注于器件工艺开发与技术创新工作。依托公司在微纳制造与MEMS领域的公共技术服务及产业化平台优势，他深耕MEMS压力传感器、MEMS微镜、MEMS惯性传感器等器件工艺研发，聚焦技术攻关与工艺优化，助力打通MEMS从实验室研发到中试验证、规模化量产的关键环节，推动技术成果高效转化落地，为MEMS器件产业化发展提供坚实研发支撑。

陈涛，博士，毕业于中国科学院上海硅酸盐研究所，现任无锡缶英微电子科技有限公司研发总监。他主要从事压电材料研发、压电MEMS器件设计和制造方面工作，曾参与上海市科委科研计划项目、973项目子课题、中英关于超高温压电材料国际合作项目等。2017~2018年，在英国伦敦大学皇后玛丽学院从事微波介质材料和器件的设计和研发，研究方向为介质滤波器和声表面波滤波器关键材料的制备和研发；2019~2020年，从事射频MEMS器件的开发和可靠性分析。他于2020年获得姑苏紧缺人才称号，于2022年获得姑苏领军人才称号，于2024年获得无锡飞凤人才称号。目前，他所在的技术团队以MEMS产品研发和量产为重点，作为团队主要成员负责MEMS传感器设计和制造，包括工业级压力传感器、气体传感器和流量传感器攻关项目。他发表过SCI核心论文7篇，申请专利10余项。

乔大勇，博士，长江学者特聘教授，西北工业大学教授、博士生导师。他是微机电系统（MEMS）领域资深专家，主要研究方向为微光机电系统（MOEMS）和微/纳制造工艺。他出版《微机电系统》教材一部，出版《微机电系统（MEMS）制造技术》和《微机电系统（MEMS）封装技术》专著两部。

马盛林，博士，厦门大学教授、博士生导师，主要从事集成电路体先进封装（TSV/TGV、2.5D/3D）、压电式微机械超声换能器（PMUT）等方向研究工作。近年来，他主持国家自然科学基金重大研究计划项目厦门市科技重大专项课题等10余项，主持华为海思、中兴微电子、黄河旋风等领域重点企业产学研项目30余项，以第一作者/通讯作者发表学术论文70余篇，出版学术专著3部，获授权专利、软件著作权等40余项，获省部级科技进步一等奖1项。

冯波，博士，湖南大学机械学院副教授/岳麓学者、博士生导师，兼任湖大粤港澳大湾区创新研究院副研究员。2021年博士毕业于复旦大学，曾就职于上海华为；并于国家发展改革委创新驱动发展中心开展共同办公（共同完成人工智能、创新政策研究等工作任务）。近3年，围绕3D集成技术方向，他主持国家自然科学基金、国家重点研发计划子课题、华为重点项目等10余项，以第一或通讯作者，发表SCI论文20篇，申请或授权发明专利30余项，相关技术为华为等企业的重大研发任务提供了创新材料与工艺解决方案，获华为专函“感谢信”；多次受邀在世界材料大会、国际先进光刻技术研讨会等做特邀或邀请报告。

喻甜，博士，江南大学集成电路学院青年教师。她博士毕业于厦门大学，长期致力于先进封装领域的研究，核心研究方向深度聚焦于玻璃基板技术、玻璃通孔（TGV）三维互连、射频微系统集成以及晶圆级封装。在基于TGV技术的先进封装与高密度互连领域积累了丰富的理论基础与工程实践经验，曾深度参与华为3D集成电路高密度互连技术等重要产业/科研项目。她学术成果丰硕，已发表学术论文十余篇，以第一作者身份在等微电子与封装领域的国际权威期刊IEEE TMTT、IEEE TCPMT和顶级会议IEEE ECTC、IEEE ICEPT上发表多篇高水平论文。特别是在玻璃基板技术领域，参与编著了“十四五”国家重点出版物出版规划项目专著《玻璃通孔技术》。她的研究成果获得了国内外同行的高度认可，多次斩获国际微电子封装领域顶级会议重要奖项，包括：2020 IEEE ECTC最佳学生论文、2021与2023 IEEE ICEPT最佳大会论文，以及2023 IEEE ISAP最佳学生论文。此外，获得中国教育发展基金会“集成电路人才培养项目”支持。

七、培训费用和报名咨询

报名咨询：请发送电子邮件至BISainan@MEMSConsulting.com，邮件题目格式为：报名+MEMS制造与封装技术培训+单位简称+人数。

报名网站：https://www.memstraining.com/training-79.html

培训赞助：请致电联系毕女士（18921125675），或麦姆斯咨询固话（0510-83481111）。

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