傳感器產(chǎn)業形成經濟增長點 (2004-09-09)
發布時間:2007-12-04
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傳感器(qì)技術是現代科技(jì)的前沿技術,是現代信息技術的(de)三大支柱之一,其水平高低是衡量一(yī)個國家科技發展水平的重要標(biāo)誌之一。傳感器產業也是國內外公認的具有發展前途(tú)的高技術產業,它(tā)以其技術(shù)含量高、經濟(jì)效益好、滲透能力強、市場前景廣等(děng)特點為世人(rén)矚(zhǔ)目。
改革(gé)開放20多年來,我國的傳感器技術及其產(chǎn)業取得(dé)了長足進步,主要表現在(zài):一是建立了“傳感技術(shù)國家(jiā)重點實驗室”、“微米/納米國(guó)家重點實驗室”、“國家傳感技術工程中心”等研究開發基地;二是MEMS、MOEMS等研(yán)究項目列入了國家高新技術(shù)發展重點;三是在“九五”國家重點科技攻關項目中,傳感(gǎn)器技術研究取得了51個(gè)品種(zhǒng)86個規格的新產品;四是初步建立(lì)了敏(mǐn)感(gǎn)元件與(yǔ)傳(chuán)感器產業,2000年總產量超過13億隻,品種規格已有近6000種,並已在國民經濟各部門和國防建設中得到一定應(yīng)用;五是全國已有(yǒu)1688家企事業單位從事傳感器的研製、生產和應用,其中從事MEMS研製生(shēng)產的已有50多(duō)家。目(mù)前全行業正在執行“十五(wǔ)”計劃,MEMS等5項新型(xíng)傳感器已列入研究開發的重點。
2004年上半年,產品產銷量繼續增長,預計到“十五”期末,敏感元器件與傳感器年總產量可望達到20億隻,銷售總額(é)將達約120億元,從(cóng)而初步形成了電子(zǐ)製造業中的經濟增長點。 特點:兩依附兩密集 兩分散
傳感器(qì)技術及其產(chǎn)業的特點是:基(jī)礎、應用兩頭依附;技術(shù)、投資兩個密集;產品、產業兩大分散。 基礎、應用兩頭依附
基礎依附是指傳感器技術的發展依附於敏(mǐn)感機理、敏(mǐn)感材料(liào)、工藝(yì)設備和計測技(jì)術這四塊基石。敏感機理(lǐ)千差萬別,敏感材料多種多(duō)樣,工藝設備各不(bú)相同,計測(cè)技術大相徑庭,沒有上述四(sì)塊基石的支持,傳感器技術難以為繼。
應用依附是指(zhǐ)傳感器技術基本上屬於應用技術,其開發多依賴於製成檢測裝置和(hé)自動控製係統加以應用,才能真正體現出它的高附加效益並形成現實(shí)市場。也(yě)即發展傳感器技術要以市(shì)場為導向,實行需求牽引。 技術、投資兩(liǎng)個密集
技術密集是指傳感器在研製(zhì)和製造(zào)過程中技術的多樣性、邊緣性、綜合性和技藝性。它是多種高技術(shù)的集合產物。由於技術密集也自然要求(qiú)人才密集。投資密集是指研究開發和生產某一種傳感器(qì)產品要求一定的投資強度,尤其是在工程化研究以及建立規模經濟生產線時,更要求較大的投資。 產品、產業兩大(dà)分(fèn)散(sàn)
產品結構和產業結構的兩大分散是指傳感器產品門類品種(zhǒng)繁多(共(gòng)10大類(lèi)、42小類近(jìn)6000個品種),其應用(yòng)滲透到(dào)各個產業部門(mén),它的發展既(jì)有各產業發展(zhǎn)的推動力,又強烈地依賴於各產(chǎn)業的支撐作用。隻有(yǒu)按照市場需求,不斷調整產業結構(gòu)和產品結構,才能(néng)實現傳感器產業的全麵、協調、持續發展。 麵臨新挑戰和新機遇
傳(chuán)感器產業麵臨的挑戰來源於人類社(shè)會迫切要求改變信(xìn)息攝(shè)取的(de)落後現狀。傳(chuán)感技術的落後已成為影響自動化業發展的瓶頸。
我國眾多自(zì)動化方(fāng)麵(miàn)的專家呼籲:目前複雜係統越來越複雜,自動化已(yǐ)經陷入低(dī)穀,其主要原因之一是傳感技術的落(luò)後,一方麵表現為傳感器在感知信息方麵(miàn)的落後;另一方麵(miàn)也表現為傳感(gǎn)器自(zì)身在智能(néng)化和網絡化方麵的技術(shù)落後。
另外,分析儀器產業迫切需要新(xīn)型傳(chuán)感器。分(fèn)析儀器(qì)是我國(guó)科技、經濟和社(shè)會持續發展的基礎,無論在工業過程控製、設施農業、生物醫學、環境控製、食品安全乃至航空航天、國防工程(chéng)等領域,均迫切需要(yào)各類新型傳感器作(zuò)為信息攝取源的小型化、專用化、簡用化、家庭化(甚至個人化)的新一代分析儀器,實現更靈敏、更準確、更快速、更可靠地實時(shí)檢測(cè),以(yǐ)迅速(sù)改變(biàn)我國分(fèn)析儀器的落後狀況。
而(ér)技術推動是加速傳感器(qì)技術發展的保證和機遇。幾十年來,以微電子技術為(wéi)基礎,促進了傳感器技(jì)術的發展。未來10~20年,傳統矽技(jì)術將(jiāng)進入(rù)成熟期(預測為2014年~2017年)。屆時,φ300mm矽晶片將大量用於生(shēng)產,使(shǐ)得矽的低成本製造技術和矽(guī)的應用技術(shù)將得到空前的發展,這無(wú)疑將為研製生產微型傳感器、智能傳感器等新型傳感器提供技術保障。從總體發展看(kàn),傳統矽技術將一直延續(xù)到2047年(即晶體管發明100周(zhōu)年)才趨於飽(bǎo)和(即(jí)達到芯片特征尺寸的極限(xiàn))和(hé)衰退。而當(dāng)前微電(diàn)子技術仍將依循(xún)“等(děng)縮比原理”和“摩爾定律”兩(liǎng)條(tiáo)基礎規律走下去,在盡力(lì)逼近傳統矽技術(shù)極限中,不斷擴展矽的跨學科橫向應用(如MEMS等)和突(tū)破(pò)“非穩態物理器件”(量子、分子器件),而上述微電子技術發展中的兩大方向正是當前乃至未來20年傳感(gǎn)器(qì)技術的主要發展方向。
同時,多(duō)學科(kē)、多(duō)種高新技術的(de)交叉融合,推動了新一代傳感器的誕(dàn)生(shēng)與發展。例如:當(dāng)前我國正在重點開發的MEMS(微電子與微機械的(de)結合)、MOMES(MEMS與微光學的結(jié)合)、智能傳感器(MEMS與(yǔ)CPU、信息控製技術(shù)的(de)結合)、生物化學(xué)傳感器(MEMS與生物技術、電化學的結合)等以及今後將大力開發的網(wǎng)絡化傳感器(MEMS網(wǎng)絡技術的結合)、納米傳感器(納米技術與傳感技術的結合)均是多學科、多種學科技術交叉(chā)融(róng)合的新一代傳感器。 呈(chéng)現八大發展趨勢
一、傳感(gǎn)器產業化發展模式:要加速(sù)形成(chéng)從傳感器研究開發到大生產一條龍的產業化發展模式,走自(zì)主創新和國(guó)際合作相結合的跨越式(shì)發展道路(lù),使我國成為世界傳感器的生(shēng)產大國。
二、傳(chuán)感器產品結構向全麵(miàn)、協調、持續發(fā)展。產品品種要向高技(jì)術、高附加值傾斜,尤其要填補“空白”品種。
三、企業生產規模(年生產能力)向(xiàng)規模經濟或適宜(yí)規模經(jīng)濟發(fā)展。量大麵廣的(de)通用傳感器(qì)的生產規模將以年(nián)億隻計,一些中檔傳感器的生產規模將以年產1000萬隻(zhī)(含以上(shàng))計;而一些高檔傳感(gǎn)器和專用傳(chuán)感(gǎn)器(qì)的生產規模將以年產幾十萬隻~幾百萬(wàn)隻計。
四、生產格局向專業化發展。專業化生產的內(nèi)涵為:1.生產傳感器門類少而精;2.專門生產某一應用領域需要的某一(yī)類傳感器(qì)係列(liè)產品,以獲得較高的市場占有率;3.各傳感器企業的專業(yè)化合作生產(chǎn)。
五、傳感器大生產技術向自動化發展。傳感器的門類、品(pǐn)種繁多,所用的敏感材料各(gè)異,決定了傳感器製造技術的多樣性和複(fù)雜性。綜觀當(dāng)前傳感(gǎn)器工藝線的概況,多數工藝已(yǐ)實現單機(jī)自動化,但距離生產過程全自動化尚存在諸多困難,有待今後廣泛采用CAD、CAM及先進的自動化裝備和工業機器(qì)人,予(yǔ)以突破。
六、企業的重點技術改造應加強從依(yī)賴(lài)引進技術向引進技術(shù)的消化吸收與自主創新的方向轉移。
七、企業經營要加快(kuài)從國內市場為主向國內與國(guó)外兩個市場相結合的國際(jì)化方向跨越(yuè)發展。
八、企業結構將向“大、中、小並舉”、“集團化、專業化生(shēng)產共(gòng)存”的格局發展。