1960年初，上海市在嘉定建设“科学卫星城”，包括上海微系统所在内的有关所、校在嘉定选址建设分部。1960年5月，上海微系统所实验工厂在嘉定北门动工建设，次年投入使用，随后建成熔炼精铸、磁性材料、仪器仪表及磷化铟单晶等四条生产线，逐渐发展成为研究所重要的中试基地。

2009年12月，中科院批复了上海微系统所嘉定园区总体规划，其中一期规模包括技术研发中心、专家公寓、研究生公寓等四个单体建筑。2010年3月，上海微系统所与嘉定区人民政府共建的上海物联网中心成立，落户于嘉定园区。2014年5月，建筑面积近8万平方米的“上海物联网中心技术研发中心及支撑条件项目”竣工投入使用，上海物联网中心、无线传感网事业部等通信领域的研发单元迁入新微大厦A座办公。新微大厦B座为新微创源孵化器，是一个一体化的科技创新孵化加速平台，入住企业近40家。2013年5月，由上海微系统所与嘉定区人民政府共同发起成立的上海微技术工业研究院也坐落于嘉定园区，是上海微系统所协同创新体系的主要组成部分。

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