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传感器技术的战略地位与我国传感器产业的发展目标

发布时间:2019-6-16      发布人:湖南泽天      点击:

传感器是新技术革命和信息社会的重要技术基础,是现代科技的开路先锋,美国早在80年代就声称世界已进入传感器时代,日本则把传感器技术列为十大技术之创立。日本工商界人士声称“支配了传感器技术就能够支配新时代”。世界技术发达国家对开发传感器技术部十分重视。美、日、英、法、德和独联体等国都把传感器技术列为国家重点开发关键技术之一。美国国家长期安全和经济繁荣至关重要的22项技术中有6项与传感器信息处理技术直接相关。关于保护美国武器系统质量优势至关重要的关键技术,其中8项即为传感器。美国空军2000年举出15项有助于提高21世纪空军能力关键技术,传感器技术名列第二。日本对开发和利用传感器技术相当重视并列为国家重点发展6大核心技术之一。日本科学技术厅制定的90年代重点科研项目中有70个重点课题,其中有18项是与传感器技术密切相关。美国早在80年代初就成立了国家技术小组,帮助政府组织和领导各大公司与国家企事业部门的传感器技术开发工作。

一、传感技术战略地位

传感器技术是一项当今世界令人瞩目的迅猛发展起来的高新技术之一,也是当代科学技术发展的一个重要标志,它与通信技术、计算机技术构成信息产业的三大支柱之一。如果说计算机是人类大脑的扩展,那么传感器就是人类五官的延伸,当集成电路、计算机技术飞速发展时,人们才逐步认识信息摄取装置—传感器没有跟上信息技术的发展而惊呼“大脑发达、五官不灵”。传感器受到普遍重视,是从八十年代起,逐步在世界范围内掀起了一股“传感器热”。美国国防部将传感器技术视为今年20项关键技术之一,日本把传感器技术与计算机、通信、激光半导体、超导并列为6大核心枝术,德国视军用传感器为优先发展技术,英、法等国对传感器的开发投资逐年升级,原苏联军事航天计划中的第五条列有传感器技术。正是由于世界各国普遍重视和投入开发,传感器发展十分迅速,在近十几年来其产量及市场需求年增长率均在10%以上。

目前世界上从事传感器研制生产单位已增到5000余家。美国、欧洲、俄罗斯各自从事传感器研究和生产厂家1000余家,日本有800余家。其中不少是世界上著名厂商。我国早已把传感器技术列为国家八五重点攻关项目及中长期科技发展重点新技术之一。先后组建了黑龙江(气敏)、湖南(力敏)、陕西(电压敏)三个产业基地与企业集团。我国传感器的研制开发虽然不晚,但由于受国民经济发展水平及资金的限制,加之对其重要性认识不足,致使这个行业的技术落后、发展缓慢、规模较小、应用较窄,真正处于方兴未艾的阶段。我国传感器的技术和产品,经过发展,有了较大的提高。全国已经有1600多家企事业单位从事传感器研制、开发、生产。与国外相比,我国传感器产品品种和质量水平,尚不能完全满足国内市场的需求,总体水平与国外传感器尚有较大差距。但在某些传感品种上,如泽天传感采用离子的新一代薄膜压力传感技术,国产传感器与进口传感器差别不大。

二、我国传感技术存在的主要问题有

(1)科技创新差,核心制造技术严重滞后于国外,拥有自主知识产权的产品少,品种不全,产品技术水平与国外相差15年左右;(2)投资强度偏低,科研设备和生产工艺装备落后,成果水平低,产品质量差;(3)科技与生产脱节,影响科研成果的转化,综合实力较低,产业发展后劲不足。

三、我国传感技术的战略目标

传感器领域应争取实现三大战略目标:以工业控制、汽车、通讯、环保为重点服务领域,以传感器、弹性元件、光学元件、专用电路为重点对象,发展具有自主知识产权的原创性技术和产品;以MEMS工艺为基础,以集成化、智能化和网络化技术为依托,加强制造工艺和新型传感器和仪表元器件的开发,使主导产品达到和接近国外同类产品的先进水平;以增加品种、提高质量和经济效益为主要目标,加速产业化,使国产传感器的品种占有率达到70%~80%,高档产品达60%以上。

四、传感器产业发展重点

(1) MEMS工艺和新一代固态传感器微结构制造工艺:深反应离子刻蚀(DRIE)工艺或IGP工艺;封装工艺:如常温键合倒装焊接、无应力微薄结构封装、多芯片组装工艺;新型传感器:如用微硅电容传感器、微硅质量流量传感器、航空航天用动态传感器、微传感器,汽车专用压力、加速度传感器,环保用微化学传感器等。

(2)集成工艺和多变量复合传感器微结构集成制造工艺;工业控制用多变量复合传感器,如:压力、静压、温度三变量传感器,气压、风力、温度、湿度四变量传感器,微硅复合应变压力传感器,阵列传感器。

(3)智能化技术与智能传感器信号有线或无线探测、变换处理、逻辑判断、功能计算、双向通讯、自诊断等智能化技术;智能多变量传感器,智能电量传感器和各种智能传感器、变送器。

(4)网络化技术和网络化传感器传感器网络化技术;网络化传感器,使传感器具有工业化标准接口和协议功能。

传感器技术是测量技术、半导体技术、计算机技术、信息处理技术、微电子学、光学、声学、精密机械、仿生学、材料科学等众多学科相互交叉的综合性高新技术密集型前沿技术之一。传感器已广泛应用于航天、航空、国防科研、信息产业、机械、电力、能源、交通、冶金、石油、建筑、邮电、生物、医学、环保、材料、灾害预测预防、农林、渔业生产、食品、烟酒制造、机器人、家电等诸多领域,可以说几乎渗透到每个领域。本文源自泽天传感,版权所有,转载请保留出处。