當前，傳感器作為儀器儀表大行業(yè)中的一個細分行業(yè)，正迎來強勢發(fā)展的“風口”，既是勢頭正猛之新的經(jīng)濟增長點，也是風頭正勁的技術(shù)創(chuàng)新大舞臺。傳感器作為現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的敏銳“神經(jīng)觸角”，是新技術(shù)革命和信息社會的重要技術(shù)基礎(chǔ)，廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟社會各行各業(yè)。
目前，我國傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展風起云涌。洞察傳感器發(fā)展新趨勢，主要呈現(xiàn)智能化、微型化、集成化、國產(chǎn)化、集群化、定制化“六化”特征。
本文為《洞見：傳感器發(fā)展新趨勢》之上篇，著重闡述“六化”特征其中之“智能化、微型化、集成化”三大特征。
智能化
毫無疑問，智能化是傳感器發(fā)展的至關(guān)重要趨勢。
我國“十四五”規(guī)劃綱要明確提出，聚焦傳感器等關(guān)鍵領(lǐng)域，加快推進研發(fā)突破與迭代應(yīng)用。
無論是傳感器研發(fā)突破，還是傳感器迭代應(yīng)用，智能化顯然是應(yīng)有之義。
放眼當下，“智能傳感器”成為當仁不讓的高頻熱詞。
在固體型傳感器、結(jié)構(gòu)型傳感器已難于滿足數(shù)字化時代對于數(shù)據(jù)采集與處理等流程的新需求之時，智能傳感器便應(yīng)運而生，近幾年，傳感器發(fā)展在智能化之路正大步挺進。
技術(shù)創(chuàng)新方面，智能傳感器、智能感知、新材料傳感器、傳感器核心器件等關(guān)鍵技術(shù)已屬重點研發(fā)領(lǐng)域；產(chǎn)品應(yīng)用方面，物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)制造、機器人、數(shù)控機床、VR/AR等領(lǐng)域的智能傳感器應(yīng)用得到政策大力支持。
“十四五”期間，我國有眾多省市著力發(fā)展智能傳感器產(chǎn)業(yè)。這些省市在“十四五”規(guī)劃綱要中紛紛提出大力發(fā)展智能傳感器產(chǎn)業(yè)，著力推進物聯(lián)網(wǎng)傳感器等產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)，加快智能傳感器的規(guī)?；瘧?yīng)用，不斷提升傳感器產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈競爭力。
廣東省“十四五”期間將加快推動智能傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展，驅(qū)動智能傳感器技術(shù)創(chuàng)新，促進智能傳感器產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展。加速智能傳感器關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，構(gòu)筑完善產(chǎn)業(yè)配套體系，打造特色行業(yè)應(yīng)用示范，培育高質(zhì)量發(fā)展新動能。
上海市“十四五”期間將在智能傳感器產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)力，以突破技術(shù)、加快應(yīng)用為重點，推動物聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)等領(lǐng)域融合應(yīng)用，推動智能傳感器可靠性設(shè)計與試驗，加快建設(shè)上海智能傳感器產(chǎn)業(yè)園，著重發(fā)展涵蓋力、光、聲、熱、磁、環(huán)境等諸多種類智能傳感器，到2025年，上海市將打造成為全國智能傳感器產(chǎn)業(yè)高地。
浙江省“十四五”期間將持續(xù)完善智能傳感器產(chǎn)業(yè)鏈，推進智能傳感器關(guān)鍵技術(shù)突破，推動在無線傳感網(wǎng)、射頻識別、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用等方面形成一批核心技術(shù)。
微型化
前瞻傳感器發(fā)展新趨勢，MEMS傳感器成為傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展重心。MEMS傳感器是實現(xiàn)傳感器微型化的關(guān)鍵手段。
MEMS即微機電系統(tǒng)（Microelectro Mechanical Systems），系基于微電子技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而起的跨學科交叉之前沿研究領(lǐng)域，現(xiàn)已成為備受矚目的重大科技領(lǐng)域之一。
MEMS傳感器系采用微電子和微機械加工技術(shù)制造而成的新型傳感器。相較于傳統(tǒng)的傳感器，MEMS傳感器凸顯出“體積小、重量輕、功耗低、成本低、可靠性高、適于批量化生產(chǎn)、易于集成與實現(xiàn)智能化”的優(yōu)勢。尤值一提的是，單個MEMS傳感器的計量單位為毫米甚至微米，其在微米量級的特征尺寸使得MEMS傳感器能實現(xiàn)傳統(tǒng)機械傳感器所無法企及的優(yōu)越功能。
MEMS傳感器近幾年顯然是炙手可熱，傳感器發(fā)展在微型化方向現(xiàn)已漸趨成熟。
MEMS傳感器作為作為物聯(lián)網(wǎng)感知層的基礎(chǔ)與核心，在萬物互聯(lián)時代，MEMS傳感器應(yīng)用場景日趨多元化。傳感器正基于物聯(lián)網(wǎng)以如火如荼之勢加速向千行百業(yè)滲透，智能汽車、智慧城市、智能家居、智慧醫(yī)療等新應(yīng)用場景為MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)帶來廣闊無垠的市場空間，MEMS傳感器應(yīng)用前景已然無可限量。
集成化
綜觀傳感器發(fā)展新趨勢，集成化成為傳感器產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新重要路徑。
當前，傳感器與集成電路融合發(fā)展成為我國傳感器制造重要趨勢。傳感器制造經(jīng)由設(shè)計工具、模型表達、可測性設(shè)置和工藝整合等途徑，與集成電路產(chǎn)業(yè)滲透、融合。
于設(shè)計工具而言，驅(qū)動MEMS與集成電路Ansys、Candence定制仿真平臺的集成融合，達成一體化設(shè)計。
于模型表達仿真而言，依托集成電路的表達方式，經(jīng)由構(gòu)建傳感器生產(chǎn)制造的IP模型，達成規(guī)模化量產(chǎn)。
于可測性設(shè)置而言，憑借數(shù)字測試方式，運用數(shù)字電路產(chǎn)生模擬物理機理，達成機理轉(zhuǎn)化。
于工藝整合而言，大力發(fā)展傳感器3D封裝技術(shù)，達成芯片到處理器的集成化封裝。
經(jīng)由如此與集成電路產(chǎn)業(yè)滲透、融合模式，將卓有成效實現(xiàn)傳感器集成化。
