传感器产业如何实现30%国产化“小目标”

　　精彩观点

　　电子科技大学教授太慧玲：

　　新材料新工艺助力传感器微型化智能化

传感器技术作为信息技术的基础与三大支柱之一，受到世界发达国家的高度关注和竞相追逐研究。随着对信息检测的精度和准确度越来越高，传统的传感器已经不能满足新形势的需求，因此在世界范围内，利用现代科学技术，研究开发了各类新型传感器和敏感功能材料。同时，由于在制造中引入了微细加工技术和纳米技术等先进工艺，使得传感器技术得到飞速发展，并取得了可喜的成就。

　　未来传感器技术的发展趋势主要体现在四个方面：一是新原理、新材料、新工艺的研发和应用。其中，最近热门的仿生传感器的设计理念主要涵盖两部分，即敏感机制的仿生和传感器功能的仿生。仿生敏感材料与仿生原理是发展仿生传感器的基石与核心，直接决定了仿生传感器技术的应用价值。另外，纳米材料、石墨烯等新材料以及MEMS+NEMS+薄膜技术的创新工艺也被业界广泛关注。

　　二是集成化、小型化与多功能。目前，各种集成化芯片不断出现，而企业也面临着低成本设计、多功能复合、新市场拓展及配套应用、价格压力等多方面的挑战。

　　三是柔性化。在可穿戴设备2.0时代，穿戴计算和贴身智能成为设计方向。但目前可穿戴设备更多是形态上的变化，无论是产品实用性，还是抗冲击、防盐防水、卫生等等，都还有很长的路要走。其中很大的一个制约因素就是制造材料限制。

　　四是智能化与网络化。智能式传感器是一种带微处理机的，兼有信息检测、处理、记忆和逻辑思维与判断功能的传感器。从构成上看，智能传感器是一个典型的以微处理器为核心的计算机检测系统，能实现自诊断、自校准、逻辑判断、统计处理、记忆、存储等多方面的功能。传感器网络也是当前国际上备受关注的、由多学科高度交叉的新兴前沿研究领域，具有十分广阔的应用前景。

　　中国电子元件行业协会秘书长古群：

　　多管齐下提升行业整体竞争力

　　在提升配套产业的实力方面，一方面应围绕急需发展的重点电子元件产品门类，形成每个门类1~2家技术实力能够接近国外知名品牌的电子元件关键原材料和零组件供应商;另一方面，应推动关键生产设备和检测设备的国产化，争取电子元件各细分行业50%的通用设备能够国产化，基本满足生产中等档次电子元件产品的需要，特定领域细分市场实现全球先进甚至领先。

　　在社会责任与信用体系方面，一是推行《电器电子产品有害物质限制使用管理办法》，推进高耗能、高耗水、含酸、含铅、含镉等电子元件产品的节能、降耗、减排;二是提升企业社会责任意识，通过SA8000、OHSAS18000等社会责任标准体系的企业达到电子元件行业重点骨干企业数量的30%以上;三是重点推进中国电子元件行业信用等级评价工作。

　　2014年，国务院发布《社会信用体系建设规划纲要》(2014-2020年)，中国电子元件行业协会经批准，联合第三方信用评价机构开始了“中国电子元件行业企业信用等级评价”工作。

　　5月30日，国务院发布了《关于建立完善守信联合激励和失信联合惩戒制度加快推进社会诚信建设的指导意见》，我们调整了今年电子元件百强的排序规则，将电子元件行业信用等级作为电子元件百强排序的评分标准之一。今年的电子元件百强有57家企业获得A级以上信用等级，“十三五”期间，授信A级以上信用等级企业力争达到300家以上，同时初步开展信用黑名单制度试点。

　　在标准化建设方面，一是优化完善电子元件行业的相关国家标准、行业标准，鼓励和推动优秀企业参与国际标准制订;二是大力推进电子元件行业标准化改革，以协会为核心，推动团体标准的制订;三是建立企业产品和服务标准自我声明公开和监督制度。

　　村田公司中国区执行副总裁孙崑泉：

　　提高精度和可靠性是努力方向

　　在各种物联网应用中，传感器在感知到信息后，通过无线通信技术将信息进行传输。比如短距离传输可以用WiFi技术，长距离传输有目前华为在力推的窄带物联网技术等。数据经过传感器网络节点，再由MCU进行分析，从传感器的整个工作流程来看，有很多值得关注的地方。

　　比如在传感器技术的发展上，新型和智能材料，自诊断、自修复、自增强等自适应功能，先进工艺、纳米技术、MEMS技术、仿生传感器等新型传感器都是未来的发展方向。在传感器产品的发展上，小型化、集成化、多功能化、智能化、系统化、网络化的发展方向也已成为业界共识。

　　总体来说，要实现传感器的无所不在、无处不在，减少成本和响应时间、提高精度和可靠性是我们努力的大方向。

　　传感器用于无线通信的能量自给系统是我们目前关注的热点之一。这种能量自给系统利用自然发电，结合使用电容器，可储存电能，省去电池，适用于简单的信息传送。尽管目前可以收集的能量强度仅为10μW-1mW，但是配合电容一起使用时，可以达到1W，可满足传感器的供电需求，并把信息发送出去。其中，村田的光发电元件在室内照明或微弱灯光下都具有良好的发电能力，利用该光发电元件可在任何有光的地方设置节点，无需电池和电线。

　　成都宏明电子股份有限公司四厂厂长章莉：

　　创新发展突破传感器行业“大而不强”

　　传感器位于物联网的感知层，是物联网中感知、获取与检测信息的窗口，在现代信息技术中有着举足轻重的地位。但是传感器相关的关键元件、关键材料、关键设备仍依赖进口，我国企业不仅要高价购买，部分产品甚至面临禁运封锁。我国敏感元器件和传感器行业“大而不强”。

　　如何创新发展，提高行业核心竞争力?

　　一是站在巨人的肩膀上，加快攀登技术高峰。数据要素已经成为企业的重要资产和创新驱动的核心，“大数据时代”已经到来，数据分析能力已经成为企业核心竞争力。随着互联网和云计算的发展，实时数据量呈爆炸式增长。

　　二是建好设计平台，不要输在起跑线上。元件的性能取决于微观机理、材料、结构和工艺。主要电性能参数应包括额定值和极限值。如果我们的产品设计参数只有几个常规参数，我们的产品就输在了起跑线上。

　　三是工艺技术改造决定成败。工艺平台建设是产品从试验到批量生产的关键。工欲善其事，必先利其器。同样的产品，先进的工艺装备可以提高合格率和生产效率，增加产量，降低成本，形成别人难以复制的核心技术竞争力。因此必须抓住关键，勇于攻克难关，包括某些工艺细节的控制。

　　四是注重成本要素，实现整体优化创新。产品可靠性是创造出来的，事前采取对策，是最有效的。