近年來隨著物聯(lián)網(wǎng)、智能手機、汽車電子、醫(yī)療電子等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對陀螺儀、加速度傳感器、MEMS麥克風等傳感器件的需求不斷增加，傳感器產(chǎn)業(yè)進入快速發(fā)展階段。傳感器市場的需求方向是什么?未來的技術(shù)走向如何?中國傳感器產(chǎn)業(yè)的優(yōu)劣勢何在?應如何健康發(fā)展?日前，各方專家就上述問題進行了深入探討。

智能識別、廣泛互聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)成主要應用

物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市將是傳感器最主要的應用市場之一，其應用將滲透于未來生活的各個層面。

2013年初，國務院發(fā)布了《關(guān)于推進物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展的指導意見》，明確提出推進物聯(lián)網(wǎng)與新一代移動通信、云計算、下一代互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星通信等技術(shù)的融合發(fā)展，使之成為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和技術(shù)創(chuàng)新的突破口。無論物聯(lián)網(wǎng)還是智慧城市健康發(fā)展，均需要具備4大特征：全面透徹的感知、寬帶泛在的互聯(lián)、智能融合的應用以及以人為本的可持續(xù)創(chuàng)新。其中感知需求被列為首位，因為只有通過傳感技術(shù)，實現(xiàn)了對城市等相關(guān)各個層面的監(jiān)測，才有可能實現(xiàn)后面的智能識別、廣泛互聯(lián)、全面調(diào)用、智能處理等。

對此，工業(yè)和信息化部電子元器件行業(yè)發(fā)展研究中心總工程師郭源生指出，物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市將是傳感器最主要的應用市場之一，其應用將滲透于未來生活的各個層面，如對森林礦山電力設施的火災監(jiān)控;對人、物體圖像的抽出、追蹤監(jiān)控;在智能樓宇中對視頻、光纖、氣體、溫濕度的監(jiān)控;在出入境管理系統(tǒng)中的生物識別與智能監(jiān)控;其他還有諸如智慧醫(yī)療與健康服務類傳感器、智能家居中的各種傳感器、智能交通系統(tǒng)中以RFID為主兼用各種物理量的傳感器、能源使用量的檢測與控制類傳感器、環(huán)境類傳感器等。

標準工藝與先進封裝推動傳感技術(shù)提升

傳感器技術(shù)呈現(xiàn)出去單一功能化特征，朝著智能化、集成化的方向發(fā)展。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等應用市場的快速發(fā)展，對傳感器產(chǎn)品在低功耗、可靠性、穩(wěn)定性、低成本、小型化、微型化、復合型、標準化等技術(shù)和經(jīng)濟指標方面提出了更高的要求。結(jié)合上述需求，傳感器企業(yè)也在積極展開技術(shù)研發(fā)，以滿足市場需求。

“MEMS的優(yōu)勢在于批量化的制造技術(shù)，成本低、便于集成、功耗低;但與此同時，MEMS傳感器也存在體積過小目前只能采用準三維技術(shù)加工，加工精度相對較低的問題。因此，進一步發(fā)展傳感技術(shù)，滿足市場需求時，應當注意采取措施揚長避短。比如針對傳感器難以實現(xiàn)通用的標準工藝問題，已有企業(yè)在著手開發(fā)特定領(lǐng)域的工藝標準，如MUMPs等;針對傳感器環(huán)境界面千差萬別，器件含可動結(jié)構(gòu)、封裝難度大、成本高的問題，已有企業(yè)在開發(fā)圓片級封裝技術(shù)。通過圓片級封裝可有效降低后續(xù)封裝與組裝的難度，目前圓片級封裝已獲得廣泛應用，很多Foundry均已推出WLP服務。此外，由于MEMS器件的密度低、工作頻率較低、可容忍一定的串聯(lián)電阻，對TSV的要求反而低于IC，因此目前TSV技術(shù)也已獲得一定應用。”中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所研究員、博士生導師楊恒介紹。

總結(jié)MEMS傳感器的技術(shù)趨勢，楊恒指出，相比于傳統(tǒng)技術(shù)，傳感器技術(shù)呈現(xiàn)出去單一功能化特征，朝著智能化、集成化方向發(fā)展。此外，數(shù)字化、網(wǎng)絡化、低成本、標準化也成為傳感器產(chǎn)品發(fā)展的總體趨勢。

政府企業(yè)攜手解決傳感產(chǎn)業(yè)小散難題

特別應加強傳感器的可靠性設計，解決國內(nèi)產(chǎn)品可靠性不高的難題。

鑒于傳感器的廣泛市場應用，已經(jīng)成為極為重要的電子器件，加大力度推進發(fā)展勢在必行。此前，工業(yè)和信息化部便聯(lián)合科學技術(shù)部、財政部和國家標準化管理委員會發(fā)布了《加快推進傳感器及智能化儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》，提出2013～2025年總體發(fā)展目標：傳感器整體水平跨入世界先進行列，產(chǎn)業(yè)形態(tài)實現(xiàn)由“生產(chǎn)型制造”向“服務型制造”的轉(zhuǎn)變，涉及國防及重點產(chǎn)業(yè)安全、重大工程所需的傳感器及智能化儀器儀表實現(xiàn)自主制造和自主可控，高端產(chǎn)品和服務市場占有率提高到50%以上。

不過，中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會傳感器分會名譽理事長徐開先表示，目前國產(chǎn)傳感器仍存在穩(wěn)定性、可靠性和一致性差，關(guān)鍵共性基礎技術(shù)研究長期缺失;產(chǎn)業(yè)化問題未能得到很好解決，難以實現(xiàn)批量生產(chǎn);經(jīng)營模式、市場機制不活，市場推廣應用難度大，難以發(fā)揮資源、人才優(yōu)勢等問題。

而要解決上述問題，徐開先指出，一方面需要從國家政府層面協(xié)調(diào)處理：統(tǒng)籌我國傳感器產(chǎn)業(yè)布局;注重與國家重大專項與重點工程銜接;加強政府各部門之間的溝通協(xié)商;推動“官產(chǎn)學研用”協(xié)同創(chuàng)新;發(fā)揮企業(yè)主體地位作用;助推行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，形成龍頭企業(yè)及“小而精、精而專、專而強”產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式;加強標準、檢測、裝備平臺建設，鼓勵采用國產(chǎn)傳感器。

另一方面對傳感器設計制造部門來說，應從產(chǎn)品、應用市場、營銷模式、基礎設施、專業(yè)人才協(xié)調(diào)等諸多方面綜合考慮，特別應加強傳感器的可靠性設計，解決國內(nèi)產(chǎn)品可靠性不高的難題。首先應確定可靠性指標，可與產(chǎn)品功能、性能指標一起確定。其次是建立可靠性模型、可靠性分配、可靠性分析、可靠性預測、可靠性設計評審，進行試制產(chǎn)品可靠性試驗，逐步設計改進。