國內傳感器產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢及未來(lái)走向解析

　　物聯(lián)天下，傳感先行。近年來(lái)隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)、智能手機、汽車(chē)電子、醫療電子等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對陀螺儀、加速度傳感器、MEMS麥克風(fēng)等傳感器件的需求不斷增加，傳感器產(chǎn)業(yè)RFID世界網(wǎng)進(jìn)入快速發(fā)展階段。傳感器市場(chǎng)的需求方向是什么?未來(lái)的技術(shù)走向如何?中國傳感器產(chǎn)業(yè)的優(yōu)劣勢何在?應如何健康發(fā)展?日前，在由中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )敏感元器件與傳感器分會(huì )、德國傳感器協(xié)會(huì )AMA等單位聯(lián)合主辦的傳感技術(shù)高峰論壇上，各方專(zhuān)家就上述問(wèn)題進(jìn)行了深入探討。

　　智能識別、廣泛互聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)成主要應用

　　物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市將是傳感器最主要的應用市場(chǎng)之一，其應用將滲透于未來(lái)生活的各個(gè)層面。

　　2013年初，國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展的指導意見(jiàn)》，明確提出推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)與新一代移動(dòng)通信、云計算、下一代互聯(lián)網(wǎng)、衛星通信等技術(shù)的融合發(fā)展，使之成為產(chǎn)業(yè)轉型升級和技術(shù)創(chuàng )新的突破口。無(wú)論物聯(lián)網(wǎng)還是智慧城市健康發(fā)展，均需要具備4大特征：全面透徹的感知、寬帶泛在的互聯(lián)、智能融合的應用以及以人為本的可持續創(chuàng )新。其中感知需求被列為首位，因為只有通過(guò)傳感技術(shù)，實(shí)現了對城市等相關(guān)各個(gè)層面的監測，才有可能實(shí)現后面的智能識別、廣泛互聯(lián)、全面調用、智能處理等。

　　對此，工業(yè)和信息化部電子元器件行業(yè)發(fā)展研究中心總工程師郭源生指出，物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市將是傳感器最主要的應用市場(chǎng)之一，其應用將滲透于未來(lái)生活的各個(gè)層面，如對森林礦山電力設施的火災監控;對人、物體圖像的抽出、追蹤監控;在智能樓宇中對視頻、光纖、氣體、溫濕度的監控;在出入境管理系統中的生物識別與智能監控;其他還有諸如智慧醫療與健康服務(wù)類(lèi)傳感器、智能家居中的各種傳感器、智能交通系統中以RFID為主兼用各種物理量的傳感器、能源使用量的檢測與控制類(lèi)傳感器、環(huán)境類(lèi)傳感器等。

　　標準工藝與先進(jìn)封裝推動(dòng)傳感技術(shù)提升

　　傳感器技術(shù)呈現出去單一功能化特征，朝著(zhù)智能化、集成化的方向發(fā)展。

　　隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等應用市場(chǎng)的快速發(fā)展，對傳感器產(chǎn)品在低功耗、可靠性、穩定性、低成本、小型化、微型化、復合型、標準化等技術(shù)和經(jīng)濟指標方面提出了更高的要求。結合上述需求，傳感器企業(yè)也在積極展開(kāi)技術(shù)研發(fā)，以滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。

　　MEMS的優(yōu)勢在于批量化的制造技術(shù)，成本低、便于集成、功耗低;但與此同時(shí)，MEMS傳感器也存在體積過(guò)小目前只能采用準三維技術(shù)加工，加工精度相對較低的問(wèn)題。因此，進(jìn)一步發(fā)展傳感技術(shù)，滿(mǎn)足市場(chǎng)需求時(shí)，應當注意采取措施揚長(cháng)避短。比如針對傳感器難以實(shí)現通用的標準工藝問(wèn)題，已有企業(yè)在著(zhù)手開(kāi)發(fā)特定領(lǐng)域的工藝標準，如MUMPs等;針對傳感器環(huán)境界面千差萬(wàn)別，器件含可動(dòng)結構、封裝難度大、成本高的問(wèn)題，已有企業(yè)在開(kāi)發(fā)圓片級封裝技術(shù)。通過(guò)圓片級封裝可有效降低后續封裝與組裝的難度，目前圓片級封裝已獲得廣泛應用，很多Foundry均已推出WLP服務(wù)。此外，由于MEMS器件的密度低、工作頻率較低、可容忍一定的串聯(lián)電阻，對TSV的要求反而低于IC，因此目前TSV技術(shù)也已獲得一定應用。中國科學(xué)院上海微系統與信息技術(shù)研究所研究員、博士生導師楊恒介紹。

　　總結MEMS傳感器的技術(shù)趨勢，楊恒指出，相比于傳統技術(shù)，傳感器技術(shù)呈現出去單一功能化特征，朝著(zhù)智能化、集成化方向發(fā)展。此外，數字化、網(wǎng)絡(luò )化、低成本、標準化也成為傳感器產(chǎn)品發(fā)展的總體趨勢。

　　政府企業(yè)攜手解決傳感產(chǎn)業(yè)小散難題

　　特別應加強傳感器的可靠性設計，解決國內產(chǎn)品可靠性不高的難題。

　　鑒于傳感器的廣泛市場(chǎng)應用，已經(jīng)成為極為重要的電子器件，加大力度推進(jìn)發(fā)展勢在必行。此前，工業(yè)和信息化部便聯(lián)合科學(xué)技術(shù)部、財政部和國家標準化管理委員會(huì )發(fā)布了《加快推進(jìn)傳感器及智能化儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計劃》，提出2013～2025年總體發(fā)展目標：傳感器整體水平跨入世界先進(jìn)行列，產(chǎn)業(yè)形態(tài)實(shí)現由生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造的轉變，涉及國防及重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)安全、重大工程所需的傳感器及智能化儀器儀表實(shí)現自主制造和自主可控，高端產(chǎn)品和服務(wù)市場(chǎng)占有率提高到50%以上。

　　不過(guò)，中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì )傳感器分會(huì )名譽(yù)理事長(cháng)徐開(kāi)先表示，目前國產(chǎn)傳感器仍存在穩定性、可靠性和一致性差，關(guān)鍵共性基礎技術(shù)研究長(cháng)期缺失;產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題未能得到很好解決，難以實(shí)現批量生產(chǎn);經(jīng)營(yíng)模式、市場(chǎng)機制不活，市場(chǎng)推廣應用難度大，難以發(fā)揮資源、人才優(yōu)勢等問(wèn)題。

　　而要解決上述問(wèn)題，徐開(kāi)先指出，一方面需要從國家政府層面協(xié)調處理：統籌我國傳感器產(chǎn)業(yè)布局;注重與國家重大專(zhuān)項與重點(diǎn)工程銜接;加強政府各部門(mén)之間的溝通協(xié)商;推動(dòng)官產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng )新;發(fā)揮企業(yè)主體地位作用;助推行業(yè)結構調整，形成龍頭企業(yè)及小而精、精而專(zhuān)、專(zhuān)而強產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式;加強標準、檢測、裝備平臺建設，鼓勵采用國產(chǎn)傳感器。

　　另一方面對傳感器設計制造部門(mén)來(lái)說(shuō)，應從產(chǎn)品、應用市場(chǎng)、營(yíng)銷(xiāo)模式、基礎設施、專(zhuān)業(yè)人才協(xié)調等諸多方面綜合考慮，特別應加強傳感器的可靠性設計，解決國內產(chǎn)品可靠性不高的難題。首先應確定可靠性指標，可與產(chǎn)品功能、性能指標一起確定。其次是建立可靠性模型、可靠性分配、可靠性分析、可靠性預測、可靠性設計評審，進(jìn)行試制產(chǎn)品可靠性試驗，逐步設計改進(jìn)。