傳感器技術(shù)是現(xiàn)代科技的前沿技術(shù)，是現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱之一，其水平高低是衡量一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。傳感器產(chǎn)業(yè)也是國(guó)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(chǎng)前景廣等特點(diǎn)為世人矚目。
改革開(kāi)放20多年來(lái)，我國(guó)的傳感器技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，主要表現(xiàn)在：一是建立了“傳感技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”、“微米/納米國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”、“國(guó)家傳感技術(shù)工程中心”等研究開(kāi)發(fā)基地；二是MEMS、MOEMS等研究項(xiàng)目列入了國(guó)家高新技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)；三是在“九五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目中，傳感器技術(shù)研究取得了51個(gè)品種86個(gè)規(guī)格的新產(chǎn)品；四是初步建立了敏感元件與傳感器產(chǎn)業(yè)，2000年總產(chǎn)量超過(guò)13億只，品種規(guī)格已有近6000種，并已在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)和國(guó)防建設(shè)中得到一定應(yīng)用；五是全國(guó)已有1688家企事業(yè)單位從事傳感器的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用，其中從事MEMS研制生產(chǎn)的已有50多家。目前全行業(yè)正在執(zhí)行“十五”計(jì)劃，MEMS等5項(xiàng)新型傳感器已列入研究開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。
2004年上半年，產(chǎn)品產(chǎn)銷(xiāo)量繼續(xù)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到“十五”期末，敏感元器件與傳感器年總產(chǎn)量可望達(dá)到20億只，銷(xiāo)售總額將達(dá)約120億元，從而初步形成了電子制造業(yè)中的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。它的發(fā)展既有各產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動(dòng)力，又強(qiáng)烈地依賴(lài)于各產(chǎn)業(yè)的支撐作用。只有按照市場(chǎng)需求，不斷調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，才能實(shí)現(xiàn)傳感器產(chǎn)業(yè)的全面、協(xié)調(diào)、持續(xù)發(fā)展。
面臨新挑戰(zhàn)和新機(jī)遇
傳感器產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)來(lái)源于人類(lèi)社會(huì)迫切要求改變信息攝取的落后現(xiàn)狀。傳感技術(shù)的落后已成為影響自動(dòng)化業(yè)發(fā)展的瓶頸。
我國(guó)眾多自動(dòng)化方面的專(zhuān)家呼吁：目前復(fù)雜系統(tǒng)越來(lái)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。另外，分析儀器產(chǎn)業(yè)迫切需要新型傳感器。分析儀器是我國(guó)科技、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，無(wú)論在工業(yè)過(guò)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(guó)防工程等領(lǐng)域，均迫切需要各類(lèi)新型傳感器作為信息攝取源的小型化、專(zhuān)用化、簡(jiǎn)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(cè)，以迅速改變我國(guó)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(lái)，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(lái)10～20年，傳統(tǒng)硅技術(shù)將進(jìn)入成熟期(預(yù)測(cè)為2014年～2017年)。屆時(shí)，φ300mm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(wú)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(lái)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(guó)正在重點(diǎn)開(kāi)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(kāi)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。
呈現(xiàn)八大發(fā)展趨勢(shì)
一、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(kāi)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(guó)際合作相結(jié)合的跨越式發(fā)展道路，使我國(guó)成為世界傳感器的生產(chǎn)大國(guó)。
二、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。
三、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(wàn)只(含以上)計(jì)；而一些高檔傳感器和專(zhuān)用傳感器的生產(chǎn)規(guī)模將以年產(chǎn)幾十萬(wàn)只～幾百萬(wàn)只計(jì)。
四、生產(chǎn)格局向?qū)I(yè)化發(fā)展。專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)的內(nèi)涵為：1.生產(chǎn)傳感器門(mén)類(lèi)少而精；2.專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)某一應(yīng)用領(lǐng)域需要的某一類(lèi)傳感器系列產(chǎn)品，以獲得較高的市場(chǎng)占有率；3.各傳感器企業(yè)的專(zhuān)業(yè)化合作生產(chǎn)。
五、傳感器大生產(chǎn)技術(shù)向自動(dòng)化發(fā)展。傳感器的門(mén)類(lèi)、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(guān)當(dāng)前傳感器工藝線(xiàn)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(guò)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。
六、企業(yè)的重點(diǎn)技術(shù)改造應(yīng)加強(qiáng)從依賴(lài)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。
七、企業(yè)經(jīng)營(yíng)要加快從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)為主向國(guó)內(nèi)與國(guó)外兩個(gè)市場(chǎng)相結(jié)合的國(guó)際化方向跨越發(fā)展。
八、企業(yè)結(jié)構(gòu)將向“大、中、小并舉”、“集團(tuán)化、專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)共存”的格局發(fā)展。
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