我國(guó)高度重視智能傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展，工業(yè)和信息化部編制了“智能傳感器產(chǎn)業(yè)三年行動(dòng)指南（2017～2019 年）”，為把握新一代信息技術(shù)深度調(diào)整戰(zhàn)略機(jī)遇期，提升智能傳感器產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力奠定了基礎(chǔ)。
2019年，在工信部指導(dǎo)下，中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院開(kāi)展了智能傳感器發(fā)展戰(zhàn)略研究，對(duì)我國(guó)智能傳感器產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了摸底調(diào)查，調(diào)研的傳感器產(chǎn)品涉及我國(guó)近千家傳感器主流廠商，是目前我國(guó)規(guī)模較大、較深入的智能傳感器產(chǎn)業(yè)調(diào)研活動(dòng)之一。
此次調(diào)研形成了《智能傳感器型譜體系與發(fā)展戰(zhàn)略白皮書(shū)》報(bào)告，成為我國(guó)智能傳感器產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略制定的重要參考依據(jù)之一。報(bào)告中，提出了我國(guó)智能傳感器產(chǎn)業(yè)需要重點(diǎn)發(fā)展的11個(gè)技術(shù)方向和建議，這也是我國(guó)傳感器的部分重點(diǎn)卡脖子技術(shù)，我們來(lái)看看哪些傳感器技術(shù)被重點(diǎn)提及。
雖然3年時(shí)間過(guò)去，但對(duì)于極其考驗(yàn)技術(shù)沉淀，需要厚積薄發(fā)的傳感器產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，這11個(gè)重點(diǎn)技術(shù)我國(guó)突破有限，仍需努力！
1、MEMS 技術(shù)與 IC 技術(shù)的集成與融合
MEMS 技術(shù)用微加工技術(shù)將各種產(chǎn)品整合到基于硅的微電子芯片上，與傳統(tǒng)的 IC 工藝有許多相似之處，如光刻、薄膜沉積、摻雜、刻蝕、化學(xué)機(jī)械拋光等，有些復(fù)雜微結(jié)構(gòu)難以用 IC 工藝實(shí)現(xiàn)，須采用微加工技術(shù)，如硅的體微加工技術(shù)、表面微加工技術(shù)等。
MEMS技術(shù)將是未來(lái)傳感器的主要制造技術(shù)，但國(guó)內(nèi)本土MEMS發(fā)展面臨高端研發(fā)人員缺失、產(chǎn)業(yè)鏈尚未形成、企業(yè)盈利難等問(wèn)題，如同三座大山壓著國(guó)內(nèi)MEMS產(chǎn)業(yè)。
MEMS最初用于汽車(chē)安全氣囊，近年來(lái)隨著技術(shù)發(fā)展，市場(chǎng)需求迅猛，將如同計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)給人們生活帶來(lái)的改變一樣，MEMS技術(shù)也將給我們的生活帶來(lái)巨大改變。
2、MEMS 陀螺芯片
MEMS陀螺儀是半導(dǎo)體行業(yè)的基礎(chǔ)元件，在消費(fèi)電子、工業(yè)等領(lǐng)域用途廣泛，技術(shù)門(mén)檻處于傳感器領(lǐng)域較高水平，國(guó)內(nèi)外各廠商投入力度大，但高端產(chǎn)品研發(fā)工作主要集中在高校和科研院所。
歐美日都有一批相關(guān)的企業(yè)和科研單位在這領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，但中國(guó)這方面起步晚、發(fā)展慢，國(guó)內(nèi)具備 MEMS 陀螺芯片自主設(shè)計(jì)和量產(chǎn)的能力的企業(yè)屈指可數(shù)，且產(chǎn)量和市場(chǎng)占有率都非常低。
據(jù)《中國(guó)傳感器（技術(shù)和產(chǎn)業(yè)）發(fā)展藍(lán)皮書(shū)》介紹，國(guó)內(nèi)眾多消費(fèi)電子廠商大量使用的 MEMS 陀螺芯片基本依靠進(jìn)口，保守估計(jì)MEMS芯片進(jìn)口率達(dá)80%以上。
3、高性能磁傳感器
高性能磁傳感器技術(shù)門(mén)檻高，市場(chǎng)廣、應(yīng)用范圍大，在工業(yè)自動(dòng)化控制，醫(yī)療設(shè)備以及汽車(chē)工業(yè)等領(lǐng)域均存在巨大需求，每年全球銷(xiāo)售逾數(shù)十億顆，金額達(dá)百億美元。
以傳統(tǒng)燃油汽車(chē)為例，每輛車(chē)上平均安裝 30 余個(gè)磁傳感器，涵蓋曲軸、電路、踏板、液面、卡扣等近 20 種應(yīng)用。而在智能自動(dòng)駕駛汽車(chē)上，這些傳感器的應(yīng)用將更多、更細(xì)致。
然而目前中國(guó)市場(chǎng)銷(xiāo)售的車(chē)輛，磁傳感器全部被國(guó)外廠家壟斷，嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口， 霍尼韋爾（Honeywell）、村田（MURATA）、精量電子（MEAS） 、羅姆（ROHM）等國(guó)外廠商瓜分了這一市場(chǎng)。
精密制造、勘探、電力、儀器設(shè)備等工控領(lǐng)域使用的高端磁傳感器同樣被國(guó)際傳感器巨頭把控，對(duì)我國(guó)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和自主化進(jìn)程埋下巨大隱患。
國(guó)內(nèi)磁傳感器制造領(lǐng)域研發(fā)基礎(chǔ)非常薄弱，設(shè)備、人才積累有限，產(chǎn)品性能、良品率、成本、生產(chǎn)流程等等方面都亟待優(yōu)化和提高。
同時(shí)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)也應(yīng)該扶持國(guó)內(nèi)磁傳感器廠商，產(chǎn)業(yè)鏈范圍內(nèi)對(duì)自主產(chǎn)品的市場(chǎng)進(jìn)行培育及推廣。
4、MEMS 微型超聲波傳感器
MEMS 微型超聲波傳感器在消費(fèi)電子領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景，例如小米、OPPO等手機(jī)廠商近期密集推出的“無(wú)邊框”手機(jī)，為了在窄窄的邊框塞入用于息屏功能的感應(yīng)傳感器，MEMS 微型超聲波傳感器是最佳的成熟應(yīng)用方式。
MEMS 微型超聲波測(cè)距傳感器工作原理與普通傳感器傳感器一樣，通過(guò)發(fā)射接收超聲波，探測(cè)物體距離，但體積非常小，有利于集成，在智能手機(jī)、智能終端、智能家居家電、智能辦公設(shè)備等使用場(chǎng)景廣闊。
MEMS 微型超聲波測(cè)距傳感器體積不到目前同類(lèi)產(chǎn)品的 1/10，產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)需要達(dá)到耐高溫貼裝工藝要求，且在微型壓電芯片加工工藝、微型裝配工藝、 （MEMS）工藝壓電材料開(kāi)發(fā)等方面有較高技術(shù)難點(diǎn)。
目前市場(chǎng)上，該技術(shù)主要被日本企業(yè)村田壟斷，國(guó)內(nèi)沒(méi)有具備設(shè)計(jì)和量產(chǎn)能力的企業(yè)。
5、寬溫區(qū)硅壓力傳感器芯片
壓力傳感器一直以來(lái)都是傳感器領(lǐng)域里面出貨量、使用量最大的類(lèi)型之一，尤其是寬溫區(qū)硅壓力傳感器和芯片，這也是我國(guó)與世界先進(jìn)水平差距比較大的方向。
從具體技術(shù)參數(shù)指標(biāo)上來(lái)說(shuō)，使用溫度范圍在－55℃～225℃之間，精度優(yōu)于 0.25%FS 的高可靠性 MEMS 高溫硅壓力傳感器是亟需突破的重點(diǎn)。
同時(shí)，低應(yīng)力無(wú)引線封裝、溫度補(bǔ)償、高溫專(zhuān)用電路（ASIC）芯片等關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)測(cè)控接口電路，是實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)并在重大技術(shù)裝備中應(yīng)用的關(guān)鍵。
