人类步入21世纪，周全进入消息时期，从必然意义上讲，也就进入了传感器时期。在现代节制系统中，传感器处在毗连被测对象和测试系统的接口位置，可间接或间接接触被测对象，是消息输入的“窗口”，是万物互联的眼睛，是数据消息获得的功能器件，间接影响和决议系统的机能好坏。特殊是当前备受国际存眷的物联网、年夜数据、云计较手艺，甚至聪明城市中的各类手艺实现，对传感器手艺的依靠尤其凸起。

尺度纷争的传感器

今朝，全球产物化的传感器品种约有2.6万余种。因为缺少制订国际尺度的原则与规范，还没有制订出权势巨子的传感器尺度类型。其敏感机理、敏感材料、利用功能、利用范畴等相互交织和深度融会，难以厘清，列国和各行业环绕尺度划分的争辩从未住手，畅所欲言、争辩不休，从而致使产物名称紊乱、品种繁多、布局复杂、参数各别等复杂状态。今朝，行业只能划分为简单的物理传感器、化学传感器和生物传感器等年夜的种别。

因为敏感机理、敏感材料分歧，加上工业现场情况、利用场景，和被检测介质与个性化参数、布局复杂等特点，持久以来，传感器一向处在多品种、小批量出产状况。受工艺手艺的分离性、复杂性影响和装备装配价钱高贵等身分限制，业界称其出产进程为制造“工业工艺品”。列国项目手艺人员环绕着工艺手艺协同、融会，在产物规范化、机能归一化、功能集成化、布局尺度化，和工艺装备和工装夹具的财产化方面展开了持久的手艺开辟与立异，构成了一多量分歧特点的手艺功效。

MEMS工艺是立异源泉

在美国硅谷传感器范畴，以MEMS工艺手艺为根本，按照分歧行业和功能的需求，睁开分歧封装布局的各类传感器产物立异，已延续了近25年，构成各类类型传感器产物，利用范畴不竭扩大，获得了各行业的普遍认同。正如硅谷MEMS工艺手艺开创人丹尼斯所说：“20多年来，硅谷传感器产物一向都环绕着以硅基材料为主体的MEMS芯片和分歧行业范畴的市场利用需求，展开分歧布局情势封装的产物立异”。是以，MEMS工艺手艺是各类类型传感器的共性根本工艺手艺，被业界称之为传感器立异源泉。

今朝，MEMS成熟工艺有4英寸、6英寸、8英寸、12英寸。陪伴着半导体平面工艺更新换代和不竭进级，工艺装备与装配程度成熟度加强，价钱不竭下降，MEMS工艺也正在向更年夜尺寸标的目的成长，工艺成熟度也随之不竭加强。产物普遍利用在物理、化学和生物传感器中，在声敏、光敏、热敏、力敏、磁敏、气敏、湿敏、压敏、离子敏等传感器中的利用业已成熟。不但提高了财产化能力，下降了产物本钱，也年夜年夜提高了产物的靠得住性、不变性、分歧性，得产物的分离性、离散性获得了极年夜改良，可进行规范化与尺度化的封装与出产，在批量化与范围化出产中阐扬了主要感化。

2011年，美国业界认为MEMS工艺已成熟，能够普遍推行利用，确立并构成了传感器财产环绕MEMS工艺手艺和利用两风雅向的立异与冲破：一是敏感机理立异与工艺冲破。提高了MEMS工艺手艺在材料与工艺布局等根本理论与利用程度，好比在晶体与非晶体、各类半导体材料利用；在硅-硅键合工艺、硅薄膜工艺、金属薄膜工艺等多个范畴的工艺手艺立异，年夜年夜提高了产物出产的微型化、低本钱、复合型、集成度等财产化根本程度。二是智能化程度提高和利用立异。在多功能集成化、模块化构架、嵌入式能力、收集化接口等方面构成了立异与冲破。 这两者的冲破，极年夜地改良了产用难以对接的矛盾，搭建了出产制造与市场利用的桥梁与手艺通道，冲破了行业在出产和利用持久构成的手艺壁垒和成长瓶颈。同时也提高了各行业的产物自立选择和利用设想能力，年夜年夜刺激了利用需求，拓展了市场空间。

智能化的三年夜焦点

美国明白地提出传感器智能化的三年夜焦点手艺与立异趋向：

1.MEMS工艺手艺。在微型化、低功耗、低本钱、多材料复合、多参数融会，在年夜片集成工艺手艺与设备、微米与亚微米级高精度节制手艺、柔性出产工艺手艺等方面不竭迭代进级与立异。

2.无线收集化手艺。顺应各类物联网(传感网)手艺推行利用，在工业互联网、人工智能手艺、挪动智能终端、5G手艺尺度下的无线收集化传感器产物与手艺立异。把挪动(手机、车、船、飞机等)或固定物体(机床、楼宇、商场、家庭、山林等)作为安装和利用传感器的平台和智能化节点，实现嵌入式、多功能复合与集成、模块化构架、收集化接口等协同式立异，以知足对一切物体智能化、“无人化”治理与节制的需求。

3.微能量获得手艺。传感器智能化节点在室表里利用进程中，特殊是野外利用情况下，供电问题一直是在各个范畴推行利用的一年夜妨碍。环绕着天然界风能、光能、电磁能等微能量搜集与获得，称为“微能量捕获手艺”，为传感器供给能量将成为此后手艺立异又一标的目的。

从美国传感器财产成长来看，显现几个特点：一是在共性根本手艺上下工夫，重视新手艺、新工艺利用，不竭晋升质量。二是强调传感器收集化、智能化节点手艺、能量捕获手艺和协同立异。三是焦点手艺都有当局管控、搀扶、帮助与鞭策的影子。四是重点推行利用范畴的引领与带动作较着，如军事工业、设备制造、物流、生态情况监控(丛林防控)、挪动医疗、智能家居等。

财产化特点

完全改变手艺和市场的孤岛化、碎片化问题是传感器财产化的要害的地方。这需要借助共性根本手艺和工艺，成立出产可柔性化、工艺规范化、产物尺度化的出产系统，寻觅产物的配套市场。按照MEMS工艺手艺和产物市场利用特点，温敏、声敏、力敏、光敏、气敏、磁敏、频次等7年夜类型产物合适财产化手艺特点和市场范围化需求，可实现财产化范围出产。

当下，以硅麦克风为代表的声敏传感器已在国表里构成了十年夜支流特点品牌产物和商家(此中有瑞声、歌尔两家国内企业)，实现了财产化范围出产； 在温、湿度传感器方面，美国、德国、瑞士、日本、中国等都有范围化出产能力，在将来成长中温湿度将复合在其他物理量传感器当中，好比力敏、磁敏传感器中，可同时检测温湿度参数；频次与RF射频、毫米波等共性工艺手艺接近，而参数、功能、利用差别较年夜的产物，可在统一厂家实现财产化。特殊是在手机、智能交通、生物感知等利用范畴具有迸发式增加，具有较年夜的引诱力。射频器件95%仍由欧美厂商主导，乃至没有一家亚洲厂商进入。为了打破行业垄断现象，这将成为将来手艺立异与合作的核心。

小财产倒是年夜计谋

与国外比拟，我国传感器财产成长迟缓的缘由首要是熟悉上的差距而至。对传感器带有成见和单方面的熟悉，缺少国度计谋熟悉高度。因为传感器分属分歧行业和部分，具有多头治理现象，在成长上难以获得共鸣，政策撑持缺少力度致使财产分离，产物不克不及构成系列。

在国内近5000家仪器仪表企业中，有1600多家分歧水平地出产制造敏感元件和传感器，此中，95%以上属在小微企业。一方面缺少足够的人力、物力、工艺手艺前提等资本设置装备摆设，财产化根本亏弱；另外一方面市场准入门坎太高，缺少响应的利用开辟和手艺立异能力，产物全体手艺程度和参数机能目标，特殊是靠得住性、不变性目标与国外同类产物比拟要低1～2个数目级，没法知足市场对企业天资和配套能力的要求。中国今朝缺少龙头企业引领和行业带动，缺少国际化品牌、市场影响力、合作劣势和根本研究能力，致使行业内专业化企业数不足3%；焦点芯片年夜都依靠进口，中高级产物几近100%进口；全体工艺手艺程度掉队国外进步前辈国度10年～15年。

今朝国内传感器产值过亿元的仅占企业总数的13%，全国不足200家。针对国内财产近况和行业特点和具有问题，连系传感器手艺工艺特点，业内等候在经济发财和具有手艺劣势的地域，堆积国表里数十家和更多的传感器专业性公司和科研院所，构成具有产物手艺工艺特点和财产化范围劣势，和国际市场影响力的财产集群或基地，构成年发卖额1000亿元人平易近币(150亿美元)以上、年增加率高在20%的国际化传感器特点财产园区。构成以敏感元器件为焦点，智能化、收集化、模块化等集成利用为立异主体，物联网、聪明城市为利用方针的财产链构架(财产生态)，同时具有政、产、学、研、用、服六维一体生态情况，实现财产化集群式成长，构成我国传感器“双生态”财产链，具有财产特点较着和区位劣势凸起的国际传感器财产园——传感谷。

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