传感器转型关键阶段光降 外乡市场需公道构造(附图)

发布时间:2016-03-03 13:44    来源:中国电子报
 

关键词:MEMS器件 传感器技巧 传感器研制

摘要:传感器技巧及传感器家当的重要地位已日趋凸显。中国传感器家当曾经构成从技巧研发、设计、临盆到应用的完全家当体系,部分细分范畴已跻出身界抢先程度。
    传感器技巧及传感器家当的重要地位已日趋凸显。今朝,我国曾经有1700余家从事传感器研制、临盆和应用的企事业单位,但均以临盆中低端产品为主,技巧程度相对落后。我们须要在“十三五”时代公道构造,去完成“弯道超车”。
  

 
  一部智妙手机中要用到十几种传感器,一部高等汽车里能够要用到几百个传感器,一个现代化的智能工厂中用到的传感器数量动辄以万计。传感器曾经渗透渗出到人们临盆生活的各个方面。
  
  赛迪参谋猜想,“十三五”时代,我国传感器市场年均复合增长率将达到31%以上。而根据《第三次工业革命》和《零边沿本钱社会》作者杰里米·里夫金的大年夜胆猜想,到2030年时,全球应用的传感器数量将从2013年的35亿个突飞大进到逾越100万亿个,人与天然情况将经过过程传感器慎密相连。
  
  “传感器是晋升我国现代信息技巧、带动家当化生长的最好冲破口。”中国迷信院上海微体系与信息技巧研究所所长王曦表示,“在全球半导体家傍边,传感器全体起步较晚,我国与国外的差距较小,而如今正是由传统向新型传感器转型的关键阶段,构造合适有能够完成‘弯道超车’。”
  
  中高端传感器出口占比达80%
  
  据行业统计预算,我国2014年敏感元件与传感器发卖额冲破1200亿元;2015年需求量可达约652.9亿只,增长率高于18%,发卖额将冲破1300亿元。今朝,我国曾经有1700余家从事传感器研制、临盆和应用的企事业单位,传感器产品达到10大年夜类、42小类、6000多个种类。
  
  中国传感器家当曾经构成从技巧研发、设计、临盆到应用的完全家当体系,部分细分范畴已跻出身界抢先程度。
  
  但就整体程度而言,国产的传感器产品仍以中低端为主,技巧程度相对落后。中国市场上的中高端传感器出口占比达80%,数字化、智能化、微型化产品严重完善。
  
  “国际企业的产品重要集中在低真个压力、温度、应变片等低附加值产品,近年内有几家企业开端MEMS产品的临盆,个中麦克风产品势头生长较好,但其他如压力、加快度、陀螺等也是比较低真个产品。”清华大年夜学微电子学研究所王喆垚传授表示。
  
  与欧美日比拟,国际涵全部传感器家当的各个环节都是落后的,制造技巧和封装技巧加倍明显。基本环节的成绩处理不敷完全,原始性创新的产品少,招致产品的附加值和市场份额都比较低。
  
  “我国传感器家当在生长过程当中存在缺乏技巧开辟和家当化生长专业人才网job.vhao.net、行业文明与家当化不相适应、市场适应性与拟合度不高而综分解本太高、与国际化市场对接才能不敷、企业体系体例和机制严重制约等诸多成绩。从行业全体来看,集中表示为一个‘散’字。”工业和信息化部电子元器件行业生长研究中间总工程师郭源生指出。
  
  物联网传感器有望“弯道超车”
  
  传感器是物联网感知层中的重要构成部分,承当着数据收集和传输的重担,是物联网完成的基本和条件。数据显示,全球物联网市场范围在2025年有望达到11万亿美元,照应的传感器市场也将达到数千亿美元的市场范围。
  
  王曦认为,全部半导体家当都将得益于物联网的生长。固然我国半导体家当起步较晚,但物联网的快速生长,不只让中国半导体家当有了更大年夜的市场空间,更是带来了赶超国际先辈程度、做到世界第一的机会。
  
  传感器家当全体起步较晚,我国与国外的差距较小,而如今正是由传统向新型传感器转型的关键阶段,构造合适有能够完成“弯道超车”。
  
  物联网所需的大年夜量传感器芯片只需完成简单的数据收集、存储和传输,这就请求芯片必须低功耗、低价格。借助现有的材料、封装技巧,这些性能在45nm芯片上便可完美出现。而我国在45nm阁下制程和8英寸晶圆上有成熟的家当构造,随着物联网的生长,这些产能将取得最大年夜程度的释放。
  
  所以说,一方面物联网的超大年夜范围市场将大年夜大年夜拉动集成电路家当的生长;另外一方面,物联网所需传感器的特点也有望改变集成电路生长途径,让现有制程的集成电路有了更多发挥空间,这对我国集成电路的生长是极大年夜的机会。
  
  另外,传感器家当不只包含着巨大年夜的市场,更是与国度信息安然慎密相干。传感器作为外界信息的重要来源和物联网信息互联的基本,同样成为易受进击的环节之一。如有闪掉,不只能够招致数据泄漏和搜集入侵等成绩,更有能够将虚假数据传入搜集冲击后续一切应用。完成传感器的自立可控和安然靠得住,是保证我国信息安然弗成缺掉的重要一环。
  
  国度应出台具有延续性的家当政策
  
  专家指出,由于传感器家当横跨多个范畴,经久以来分属不合的行业及部分担理,导致家当管理过于分散,缺乏同一调和机制,各行业主管部分所制订的传感器家当生长政策,因管理范围不合不免会有局限性。国度经久以来出台的家当生长政策,缺乏基于全家当链高度的计谋筹划,没法满足国际高速生长的家当需求。
  
  为此,郭源生建议,当局应对传感器行业重新定位并确立生长目标,结合行业特点停止顶层设计,制订家当化生长的中经久计谋筹划,出台具有延续性的家当生长政策,加强家当宏不雅引导,促进家当协同创新才能的晋升。对行业停止公道的构造调剂和家当构造,为行业持续生长创造条件。
  
  针对行业的详细生长办法,王喆垚表示,由于传感器种类多、差别大年夜,是以难以经过过程一个代工厂的形式促进全部行业的进步。从国外传感器家当的生长来看,重要的几家企业都是从详细产品冲破,包含设计、制造、封装、旌旗灯号处理等,由一个企业把全部技巧链吃透,然后环绕着基于类似技巧的产品,再逐步扩大年夜产品种类和范围。虽然也有多数企业如美国的Invensense等,本身没有临盆线,完全依附代工生长为大年夜型企业,但他们在构造设计和封装方面有原始性的创新,才能得以生长。
  
  王喆垚强调,假设在设计、制造和封装环节没有独特的创新技巧,就必须把制造工艺、噪声克制、封装和读出电路等重要技巧环节充分控制和冲破,然后才可以依附本钱优势停止竞争;高附加值的产品则必须依附原始性的创新,包含设计、制造和封装等一个或多个环节。
  
  研发投入也是传感器家当生长的一大年夜痛点。传感器与传统IC的严重年夜差别在于多种类和特性化,不合的器件之间没有完全标准的工艺,触及不合的参量,招致每个系列的产品都要早年端研发重新投入,是之前期研发须要大年夜量的资金与时间。同时,中高真个MEMS器件良品率约为70%~80%,须要经过过程大年夜量数据来稳定一个工艺,经久的改进和磨合工艺也须要持续投入。
  
  对此,北京大年夜学微纳电子学研究院主任廖怀林建议,应建立中立的、无依托单位的国度传感器研发中间,由国度基金、风险基金、企业投资停止完全市场化运作,重点处理企业研发才能弱、研发投入缺乏或许风险高、科研单位技巧转移艰苦等成绩。
  
  “相干项目可按照必定比例投入,如企业和研发中间1∶10。企业可以取得项目家当化的优先权,研发中间在企业有盈利的情况下可以经过过程家当授权取得报答。”廖怀林提出,“项目既可所以由研发中间经过过程本身的技巧委员会遴选的,也能够来自企业拜托或许是由科研单位转入的成套技巧。并且无妨让科研单位人员保存人事关系,带着技巧到研发中间组织家当化开辟。”
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