傳感器產(chǎn)業(yè)未來格局分析
傳感器技術(shù)是現(xiàn)代科技的前沿技術(shù)，傳感器產(chǎn)業(yè)也是國內(nèi)外公認(rèn)的具有發(fā)展前途的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，它以其技術(shù)含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、滲透能力強(qiáng)、市場前景廣等特點(diǎn)為世人矚目。
我國自動(dòng)化方面的專家呼吁：目前復(fù)雜系統(tǒng)越來越復(fù)雜，自動(dòng)化已經(jīng)陷入低谷，其主要原因之一是傳感技術(shù)的落后，一方面表現(xiàn)為傳感器在感知信息方面的落后;另一方面也表現(xiàn)為傳感器自身在智能化和網(wǎng)絡(luò)化方面的技術(shù)落后。
分析儀器產(chǎn)業(yè)迫切需要新型傳感器。分析儀器是我國科技、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，無論在工業(yè)過程控制、設(shè)施農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境控制、食品安全乃至航空航天、國防工程等領(lǐng)域，均迫切需要各類新型傳感器作為信息攝取源的小型化、專用化、簡用化、家庭化(甚至個(gè)人化)的新一代分析儀器，實(shí)現(xiàn)更靈敏、更準(zhǔn)確、更快速、更可靠地實(shí)時(shí)檢測，以迅速改變我國分析儀器的落后狀況。
而技術(shù)推動(dòng)是加速傳感器技術(shù)發(fā)展的保證和機(jī)遇。幾十年來，以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)，促進(jìn)了傳感器技術(shù)的發(fā)展。未來10～20年，傳統(tǒng)硅技術(shù)將進(jìn)入成熟期(預(yù)測為2014年～2017年)。屆時(shí)，直徑300mm硅晶片將大量用于生產(chǎn)，使得硅的低成本制造技術(shù)和硅的應(yīng)用技術(shù)將得到空前的發(fā)展，這無疑將為研制生產(chǎn)微型傳感器、智能傳感器等新型傳感器提供技術(shù)保障。從總體發(fā)展看，傳統(tǒng)硅技術(shù)將一直延續(xù)到2047年(即晶體管發(fā)明100周年)才趨于飽和(即達(dá)到芯片特征尺寸的極限)和衰退。而當(dāng)前微電子技術(shù)仍將依循“等縮比原理”和“摩爾定律”兩條基礎(chǔ)規(guī)律走下去，在盡力逼近傳統(tǒng)硅技術(shù)極限中，不斷擴(kuò)展硅的跨學(xué)科橫向應(yīng)用(如MEMS等)和突破“非穩(wěn)態(tài)物理器件”(量子、分子器件)，而上述微電子技術(shù)發(fā)展中的兩大方向正是當(dāng)前乃至未來20年傳感器技術(shù)的主要發(fā)展方向。
同時(shí)，多學(xué)科、多種高新技術(shù)的交叉融合，推動(dòng)了新一代傳感器的誕生與發(fā)展。例如：當(dāng)前我國正在重點(diǎn)開發(fā)的MEMS(微電子與微機(jī)械的結(jié)合)、MOMES(MEMS與微光學(xué)的結(jié)合)、智能傳感器(MEMS與CPU、信息控制技術(shù)的結(jié)合)、生物化學(xué)傳感器(MEMS與生物技術(shù)、電化學(xué)的結(jié)合)等以及今后將大力開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)化傳感器(MEMS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合)、納米傳感器(納米技術(shù)與傳感技術(shù)的結(jié)合)均是多學(xué)科、多種學(xué)科技術(shù)交叉融合的新一代傳感器。
(1)傳感器產(chǎn)業(yè)化發(fā)展模式
要加速形成從傳感器研究開發(fā)到大生產(chǎn)一條龍的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展模式，走自主創(chuàng)新和國際合作相結(jié)合的跨越式發(fā)展道路，使我國成為世界傳感器的生產(chǎn)大國。
(2)傳感器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向全面、協(xié)調(diào)、持續(xù)發(fā)展。
產(chǎn)品品種要向高技術(shù)、高附加值傾斜，尤其要填補(bǔ)“空白”品種。
(3)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模(年生產(chǎn)能力)向規(guī)模經(jīng)濟(jì)或適宜規(guī)模經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
量大面廣的通用傳感器的生產(chǎn)規(guī)模將以年億只計(jì)，一些中檔傳感器的生產(chǎn)規(guī)模將以年產(chǎn)1000萬只(含以上)計(jì);而一些高檔傳感器和專用傳感器的生產(chǎn)規(guī)模將以年產(chǎn)幾十萬只～幾百萬只計(jì)。
(4)生產(chǎn)格局向?qū)I(yè)化發(fā)展。
專業(yè)化生產(chǎn)的內(nèi)涵為：
1.生產(chǎn)傳感器門類少而精;
2.專門生產(chǎn)某一應(yīng)用領(lǐng)域需要的某一類傳感器系列產(chǎn)品，以獲得較高的市場占有率;
3.各傳感器企業(yè)的專業(yè)化合作生產(chǎn)。
(5)傳感器大生產(chǎn)技術(shù)向自動(dòng)化發(fā)展。
傳感器的門類、品種繁多，所用的敏感材料各異，決定了傳感器制造技術(shù)的多樣性和復(fù)雜性。綜觀當(dāng)前傳感器工藝線的概況，多數(shù)工藝已實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化，但距離生產(chǎn)過程全自動(dòng)化尚存在諸多困難，有待今后廣泛采用CAD、CAM及先進(jìn)的自動(dòng)化裝備和工業(yè)機(jī)器人，予以突破。
(6)企業(yè)的重點(diǎn)技術(shù)改造應(yīng)加強(qiáng)從依賴引進(jìn)技術(shù)向引進(jìn)技術(shù)的消化吸收與自主創(chuàng)新的方向轉(zhuǎn)移。
(7)企業(yè)經(jīng)營要加快從國內(nèi)市場為主向國內(nèi)與國外兩個(gè)市場相結(jié)合的國際化方向跨越發(fā)展。
(8)企業(yè)結(jié)構(gòu)將向“大、中、小并舉”、“集團(tuán)化、專業(yè)化生產(chǎn)共存”的格局發(fā)展。
我國自動(dòng)化方面的專家呼吁：目前復(fù)雜系統(tǒng)越來越復(fù)雜，自動(dòng)化已經(jīng)陷入低谷，其主要原因之一是傳感技術(shù)的落后，一方面表現(xiàn)為傳感器在感知信息方面的落后;另一方面也表現(xiàn)為傳感器自身在智能化和網(wǎng)絡(luò)化方面的技術(shù)落后。
分析儀器產(chǎn)業(yè)迫切需要新型傳感器。分析儀器是我國科技、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，無論在工業(yè)過程控制、設(shè)施農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境控制、食品安全乃至航空航天、國防工程等領(lǐng)域，均迫切需要各類新型傳感器作為信息攝取源的小型化、專用化、簡用化、家庭化(甚至個(gè)人化)的新一代分析儀器，實(shí)現(xiàn)更靈敏、更準(zhǔn)確、更快速、更可靠地實(shí)時(shí)檢測，以迅速改變我國分析儀器的落后狀況。
而技術(shù)推動(dòng)是加速傳感器技術(shù)發(fā)展的保證和機(jī)遇。幾十年來，以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)，促進(jìn)了傳感器技術(shù)的發(fā)展。未來10～20年，傳統(tǒng)硅技術(shù)將進(jìn)入成熟期(預(yù)測為2014年～2017年)。屆時(shí)，直徑300mm硅晶片將大量用于生產(chǎn)，使得硅的低成本制造技術(shù)和硅的應(yīng)用技術(shù)將得到空前的發(fā)展，這無疑將為研制生產(chǎn)微型傳感器、智能傳感器等新型傳感器提供技術(shù)保障。從總體發(fā)展看，傳統(tǒng)硅技術(shù)將一直延續(xù)到2047年(即晶體管發(fā)明100周年)才趨于飽和(即達(dá)到芯片特征尺寸的極限)和衰退。而當(dāng)前微電子技術(shù)仍將依循“等縮比原理”和“摩爾定律”兩條基礎(chǔ)規(guī)律走下去，在盡力逼近傳統(tǒng)硅技術(shù)極限中，不斷擴(kuò)展硅的跨學(xué)科橫向應(yīng)用(如MEMS等)和突破“非穩(wěn)態(tài)物理器件”(量子、分子器件)，而上述微電子技術(shù)發(fā)展中的兩大方向正是當(dāng)前乃至未來20年傳感器技術(shù)的主要發(fā)展方向。
同時(shí)，多學(xué)科、多種高新技術(shù)的交叉融合，推動(dòng)了新一代傳感器的誕生與發(fā)展。例如：當(dāng)前我國正在重點(diǎn)開發(fā)的MEMS(微電子與微機(jī)械的結(jié)合)、MOMES(MEMS與微光學(xué)的結(jié)合)、智能傳感器(MEMS與CPU、信息控制技術(shù)的結(jié)合)、生物化學(xué)傳感器(MEMS與生物技術(shù)、電化學(xué)的結(jié)合)等以及今后將大力開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)化傳感器(MEMS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合)、納米傳感器(納米技術(shù)與傳感技術(shù)的結(jié)合)均是多學(xué)科、多種學(xué)科技術(shù)交叉融合的新一代傳感器。
(1)傳感器產(chǎn)業(yè)化發(fā)展模式
要加速形成從傳感器研究開發(fā)到大生產(chǎn)一條龍的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展模式，走自主創(chuàng)新和國際合作相結(jié)合的跨越式發(fā)展道路，使我國成為世界傳感器的生產(chǎn)大國。
(2)傳感器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向全面、協(xié)調(diào)、持續(xù)發(fā)展。
產(chǎn)品品種要向高技術(shù)、高附加值傾斜，尤其要填補(bǔ)“空白”品種。
(3)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模(年生產(chǎn)能力)向規(guī)模經(jīng)濟(jì)或適宜規(guī)模經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
量大面廣的通用傳感器的生產(chǎn)規(guī)模將以年億只計(jì)，一些中檔傳感器的生產(chǎn)規(guī)模將以年產(chǎn)1000萬只(含以上)計(jì);而一些高檔傳感器和專用傳感器的生產(chǎn)規(guī)模將以年產(chǎn)幾十萬只～幾百萬只計(jì)。
(4)生產(chǎn)格局向?qū)I(yè)化發(fā)展。
專業(yè)化生產(chǎn)的內(nèi)涵為：
1.生產(chǎn)傳感器門類少而精;
2.專門生產(chǎn)某一應(yīng)用領(lǐng)域需要的某一類傳感器系列產(chǎn)品，以獲得較高的市場占有率;
3.各傳感器企業(yè)的專業(yè)化合作生產(chǎn)。
(5)傳感器大生產(chǎn)技術(shù)向自動(dòng)化發(fā)展。
傳感器的門類、品種繁多，所用的敏感材料各異，決定了傳感器制造技術(shù)的多樣性和復(fù)雜性。綜觀當(dāng)前傳感器工藝線的概況，多數(shù)工藝已實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化，但距離生產(chǎn)過程全自動(dòng)化尚存在諸多困難，有待今后廣泛采用CAD、CAM及先進(jìn)的自動(dòng)化裝備和工業(yè)機(jī)器人，予以突破。
(6)企業(yè)的重點(diǎn)技術(shù)改造應(yīng)加強(qiáng)從依賴引進(jìn)技術(shù)向引進(jìn)技術(shù)的消化吸收與自主創(chuàng)新的方向轉(zhuǎn)移。
(7)企業(yè)經(jīng)營要加快從國內(nèi)市場為主向國內(nèi)與國外兩個(gè)市場相結(jié)合的國際化方向跨越發(fā)展。
(8)企業(yè)結(jié)構(gòu)將向“大、中、小并舉”、“集團(tuán)化、專業(yè)化生產(chǎn)共存”的格局發(fā)展。
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