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传感器的发展现状及西安传感器的优势

转载自中国电子元件行业协会 2006-12-12
传感器的发展现状及西安传感器的优势

    通过国家实施“863”计划,中国半导体行业专门成立了“支撑业”分会,按照一般制造业的发展规律应该是前端材料先行。
    我国集成电路产业由于特殊的现状和历史原因,选择了产业链中端的集成电路制造作为突破口,这也符合市场引导的原则,先建生产线再吸引上下游企业,在发展过程中人们看到了材料先行,但从外部环境来看,许多地区,支撑材料企业没有享受到国家规定的集成电路产业的优惠政策,影响了支撑材料的发展,而企业面临的是提高产品质量水平与降底价格双重压力也无法回避。没有好的支撑材料就作不出好的传感器。未来10~20年,传统硅技术将进入成熟期(预测为2014~2017年),届时,φ300mm(12英寸)硅晶片将大量用于生产,我国(有研半导体材料股份有限公司)12英寸硅单晶抛光片和外延片,将于2005年地底形成月产1万片试生产能力;大直径硅外延片“soi”材料(上海新傲科技有限公司)利用注氧隔离(simox)和外延技术开发的大直径“soi”材料,目前4英寸--6英寸“soi”圆片年生产规模达30000片;由北京师范大学低能核物理研究所承担的“大直径soi材料国产化装备及相关工艺研究”已通过讨论了专家验收;清华大学微电子学研究所承担的“大直径sige/si外延材料”目前月产5英寸硅片达3000片;由中电科技集团第四十六研究所承担的“直径6英寸半绝缘gaas单晶晶片制备技术研究”,目前其指标达到了国际同类商品水平的6英寸“开盒即用”半绝缘砷化鎵双面抛光片,已建成年产5000片的生产线。上述进步,使得材料的低成本制造技术和材料的应用技术将得到空前的发展,这无疑将为研制生产微型传感器、智能传感器等新型传感器提供技术保障。 
    从总体发展看,传统硅技术将一直延续到2047年(即晶体管发明100周年),才趋于饱和(即达到芯片特征尺寸的极限)和衰退。而当前微电子技术仍将依循“等缩比原理”和“摩尔定律”两条基片规律走下去,在尽力逼近传统硅技术极限中,不断扩展硅的跨学科横向应用(如mems等)和突破“非稳态物理器件”(量子、分子器件),而上述微电子技术发展中的两大方向正是当前乃至未来20年传感器技术的主要发展方向。 
    多学科、多种高新技术的交叉融合,推动了新一代传感器的诞生与发展:例如:当前我国正在重点开发的mems(微电子与微机械的结合)、momes(mems与微光学的结合)、智能传感器(mems与cpu、信息控制技术的结合)、生物化学传感器(mems与生物技术、电化学的结合)等以及今后将大力开发的网络化传感器(mems网络技术的结合)、纳米传感器(纳米技术与传感器技术的结合)均是多学科、多种新技术交叉融合的新一代传感器。 
    二、“十一五”发展敏感元件与传感器的总体思路、发展战略和发展目标 
    1.市场预测和分析 
    我国目前的传感技术产业现状还不能满足国内市场的需要。据统计,2003年我国在工业自动化工程中使用了大约270万台套压力传感器,其中进口传感器约占市场的70%,用汇额约30亿美元以上。部分国产化的压力传感器仅占20%,而全部采用国产技术生产的传感器大约占市场总量不足10%。毒性气体传感器在环境保护中使用大约在20万台套,其中,进口产品占78%,农业及工业用co2传感器几乎全部依靠进口,而汽车电子用传感器除低档车用一些温度、转速、位置、压力传感器国产外,其余全部为引进,并占市场总额的90%。面对严峻的形势,加速高技术含量的新型传感器的发展,加速产业产品调整,适应国民经济的需要,已是当前具有战略意义、刻不容缓的任务。
    从总体上看,近年来传感器产业取得了长足进步,已形成了一定的产业基础,但离市场需求及国际水平有较大差距,据传家们估测,科研开发与新品研制仍落后国际水平5~10年,而规模生产技术则落后10~15年。其主要差距表现在: 
    (1)具有知识产权的创新成果少,科研成果工程化速度慢,并未能真正转化为生产力而进入国民经济主战场,取得显著社会经济效益的项目少; 
    (2)如:热敏电阻器与温度传感器的年销售量仅为日本的15%~20%,实现规模经济生产的企业少; 
    (3)品种少,高档产品更少,市场满足率低。 
    (4)生产工艺装备水平低, 
    2.发展思路和行业定位 
    行业的发展思路简单地讲:产品应定位在量大面广的期望尽快占领国内外市场的产品,作为企业应从设备、技术引进、合资做起;基础研究、及各类新型敏感元器件与传感器的开发,应由大专院校、研究所承担。就全国状况而言,近年来与国外知名企业合资及引进国外先进技术和自动生产线的企业,通过消化吸收、创新,产品的技术水平、品质及管理,在不同程度上,已达到国际同类产品的先进水平。为我国敏感元器件与传感器行业发展已迈出可喜的一步。 
    为了提升技术水平,发展规模经济,在国家贴息政策的扶持下,2001年西无二电子集团公司进行了第三期技术改造。技改投入资金6500万元,目前已接近完工。共引进世界一流专业化生产设备29台套,购置国产先进生产和检测设备100台套,形成了以进口设备为主,国产设备为辅的高自动化联合生产线。三期技改后,可形成年产35000万标准只通用型压敏电阻,和年产200万只防雷组合件产品。2003年的产量达到1.8亿标准只,年递增率达25%,2004年上半年产量已达1.4亿标准只,全年应达到约3亿标准只左右。 
    近年来,国内压敏电阻的生产企业也有了不同程度的发展。广东丰华年产约2亿只,四川铁达年产1亿只,咸阳795厂年产约0.6亿只,佛山科星年产约0.4亿只,加上其它一些小企业的产量,年产共约5亿只左右,其产品主要供应国内市场。 
    3.产业结构调整目标 
    经过“十五”的努力,我国敏感元器件与传感器产业的门类、品种、质量体系、价格体系、市场占有率均有长足进步。随着社会的进步,各种不同类型的敏感元器件与传感器在国民经济各部门的广泛应用。 
    ⑴在“十一五”期间敏感元器件与传感器产业结构调整方面,要对在应用方面量大面广的产品继续实行“吸收型”的发展战略方针,引进技术、引进设备,加以改进提高,逐步形成自主的技术开发能力,并要特别重视研究大生产工艺技术和提高产业水平; 
    ⑵重点发展消费类应用产品:逐步发展高新技术,在科学研究方面注重“应用、实际、大生产制造技术”的实效; 

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