近期，2022年度國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃智能傳感器專項(xiàng)立項(xiàng)結(jié)果公布，各家勇?lián)邪l(fā)重責(zé)的企業(yè)陸續(xù)官宣承擔(dān)研發(fā)項(xiàng)目情況。
國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃是針對(duì)事關(guān)國計(jì)民生的重大社會(huì)公益性研究，以及事關(guān)產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力、整體自主創(chuàng)新能力和國家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、前瞻性重大科學(xué)問題、重大共性關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品，許多成果具有突破性，填補(bǔ)我國相關(guān)領(lǐng)域空白，解決前脖子技術(shù)難題。
在十四五重點(diǎn)專項(xiàng)中，新增智能傳感器專項(xiàng)，可見國家最高研發(fā)計(jì)劃對(duì)國產(chǎn)傳感器技術(shù)發(fā)展的日益重視。傳感器細(xì)分領(lǐng)域眾多，技術(shù)繁雜，亟需國家專項(xiàng)一個(gè)個(gè)集中力量攻克。
本文內(nèi)容均來自各單位官宣資料，部分傳感器技術(shù)成果將對(duì)我國光刻機(jī)、高精度數(shù)控機(jī)床、航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)等產(chǎn)生較大影響。我們來看看目前部分進(jìn)入2022年度的智能傳感器專項(xiàng)的項(xiàng)目有哪些？有哪些公司承擔(dān)？具有哪些突破？
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1、MEMS 傳感器芯片先進(jìn)封裝測(cè)試平臺(tái)
牽頭單位：蘇州晶方半導(dǎo)體科技股份有限公司
參與單位：武漢大學(xué)、華天科技（昆山）電子有限公司、中國科學(xué)院微電子研究所、中機(jī)生產(chǎn)力促進(jìn)中心有限公司等
該項(xiàng)目針對(duì)高端 MEMS 傳感器先進(jìn)封裝測(cè)試需求，以核心工藝建模仿真與驗(yàn)證為基礎(chǔ)，突破一系列晶圓級(jí)鍵合、垂直互連、激光劃片等共性關(guān)鍵技術(shù)；形成硅和玻璃通孔晶圓級(jí)、集成無源器件晶圓級(jí)、扇出型晶圓級(jí)、MEMS與 ASIC 晶圓級(jí)集成、和高可靠性系統(tǒng)級(jí)封裝等成套先進(jìn)封裝工藝；建立基于標(biāo)準(zhǔn)的面向圖像傳感器、硅麥克風(fēng)、加速度計(jì)、陀螺儀、壓力傳感器、紅外傳感器、流量傳感器等高端傳感器的先進(jìn)封裝測(cè)試公共服務(wù)平臺(tái)，面向行業(yè)開展服務(wù)。
晶方科技是3DIC和TSV晶圓級(jí)芯片尺寸封裝和測(cè)試服務(wù)的全球領(lǐng)先供應(yīng)商。公司的主要產(chǎn)品有影像傳感器，生物身份識(shí)別，環(huán)境光感應(yīng)，醫(yī)療電子和汽車傳感器等。晶方科技是國內(nèi)第一家從事影像傳感芯片（CCD和CMOS）晶圓級(jí)芯片封裝的企業(yè)，其掌握的晶圓級(jí)芯片封裝技術(shù)是全球在影像傳感芯片應(yīng)用領(lǐng)域唯一能大規(guī)模量產(chǎn)的技術(shù)，在該領(lǐng)域的市場(chǎng)份額占40%以上。
2、航空航天用微型溫壓復(fù)合傳感器集成技術(shù)
牽頭單位：昆山雙橋傳感器測(cè)控技術(shù)有限公司
航空航天用微型溫壓復(fù)合傳感器集成技術(shù)項(xiàng)目歸集于多參數(shù)融合智能工業(yè)傳感器集成技術(shù)方向，針對(duì)工業(yè)傳感器及儀表存在的可靠性與穩(wěn)定性不足、智能化水平低、功能單一、集成度低等問題，研究工業(yè)傳感器及儀表多參數(shù)融合、可靠穩(wěn)定封裝、智能數(shù)據(jù)處理或自適應(yīng)組網(wǎng)等單項(xiàng)或多項(xiàng)集成開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)；研制基于國產(chǎn)傳感器敏感元件的高端工業(yè)在線傳感器及儀表，在制造業(yè)復(fù)雜熱工量原位測(cè)量場(chǎng)景應(yīng)用驗(yàn)證。
該項(xiàng)目由昆山雙橋傳感器牽頭，昆山雙橋是中科院昆山高科技產(chǎn)業(yè)園、國家火炬計(jì)劃昆山傳感器產(chǎn)業(yè)基地核心骨干企業(yè)，是國內(nèi)最早開發(fā)MEMS技術(shù)壓力傳感器研究的幾個(gè)單位之一，是國內(nèi)較少的幾個(gè)堅(jiān)持從MEMS力敏芯片的設(shè)計(jì)、制造做起，因而具有完全獨(dú)立的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，以高、特、難、新MEMS壓力傳感器為企業(yè)主發(fā)展方向。
3、飛機(jī)故障預(yù)測(cè)與健康管理成套傳感器及應(yīng)用
牽頭單位：中電科芯片技術(shù)（集團(tuán)）有限公司
參與單位：昆山雙橋傳感器測(cè)控技術(shù)有限公司等
項(xiàng)目圍繞航空領(lǐng)域智能傳感器自主可控的關(guān)鍵問題，聚焦飛機(jī)供氧、液壓、環(huán)控和燃油等系統(tǒng)故障預(yù)測(cè)與健康管理（PHM）對(duì)成套傳感器的重大需求，開發(fā)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的航空級(jí)雙余度壓力/溫壓復(fù)合及多通道壓力傳感器組、振動(dòng)/過載傳感器芯片及模組、傳感器封裝工藝及充油封裝裝備等，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)PHM系統(tǒng)用成套MEMS傳感器國產(chǎn)化。
構(gòu)建航空級(jí)MEMS傳感器芯片設(shè)計(jì)、批量化制造、高性能封裝與測(cè)試、應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈，整合國內(nèi)MEMS傳感器研發(fā)及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)單位資源，建立成套MEMS傳感器芯片制備工藝及批量測(cè)試平臺(tái)，為我國民用航空工程研究提供持續(xù)的技術(shù)支撐和示范。
推動(dòng)多型號(hào)飛機(jī)國產(chǎn)化PHM系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)程，提高我國航空領(lǐng)域MEMS傳感器研究領(lǐng)域的源頭創(chuàng)新和集成創(chuàng)新能力，并為國產(chǎn)飛機(jī)用智能傳感器自主可控目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供有力的研究基礎(chǔ)、技術(shù)支撐和人才基礎(chǔ)。
4、抗輻照硅單光子探測(cè)器面陣
牽頭單位：中電科芯片技術(shù)（集團(tuán)）有限公司
項(xiàng)目圍繞我國重大科學(xué)儀器設(shè)備用關(guān)鍵核心器件缺失的關(guān)鍵問題，聚焦遙感測(cè)距、激光雷達(dá)等領(lǐng)域的重大需求，開發(fā)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能抗輻照硅單光子探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)器件國產(chǎn)化。
構(gòu)建單光子探測(cè)器設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)、應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈，整合國內(nèi)從事單光子探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)研究、應(yīng)用驗(yàn)證的優(yōu)勢(shì)單位資源，建立器件聯(lián)合攻關(guān)及應(yīng)用驗(yàn)證推廣團(tuán)隊(duì)，為我國航天遙感、激光雷達(dá)研究提供持續(xù)的技術(shù)支撐和示范。
推動(dòng)地外天體軟著陸地形精密測(cè)量系統(tǒng)、車載補(bǔ)盲激光雷達(dá)系統(tǒng)等重大工程的應(yīng)用進(jìn)程，提高我國硅基單光子探測(cè)研究領(lǐng)域的源頭創(chuàng)新和集成創(chuàng)新能力，并為我國重大科學(xué)儀器用核心器件自主可控目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供有力的器件基礎(chǔ)、技術(shù)支撐和人才基礎(chǔ)。
5、高精度線光譜共焦尺寸測(cè)量傳感器
牽頭單位：武漢精測(cè)電子集團(tuán)股份有限公司
參與單位：中國計(jì)量科學(xué)研究院、浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)、武漢大學(xué)等8家單位
項(xiàng)目針對(duì)國家科技部《智能傳感器重點(diǎn)專項(xiàng)》-傳感器敏感元件關(guān)鍵技術(shù)-2.14高精度線光譜共焦尺寸測(cè)量傳感器方向設(shè)立，利用三年時(shí)間，研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、核心部件國產(chǎn)化的線光譜共焦傳感器系統(tǒng)，開發(fā)相關(guān)軟件和數(shù)據(jù)庫，并開展專業(yè)化推廣。
項(xiàng)目的實(shí)施，將成功打破國外企業(yè)在該領(lǐng)域長期的技術(shù)壟斷和產(chǎn)品封鎖，完全掌握高精度線光譜共焦尺寸測(cè)量傳感器技術(shù)，直接服務(wù)于半導(dǎo)體、精密光學(xué)元件等工業(yè)領(lǐng)域；同時(shí)，將提升科技領(lǐng)軍企業(yè)的創(chuàng)新主體地位，強(qiáng)化戰(zhàn)略科技力量的主體創(chuàng)新能力，推動(dòng)我國產(chǎn)業(yè)向著高端化、智能化發(fā)展，具有廣泛的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
精測(cè)電子主營業(yè)務(wù)為顯示、半導(dǎo)體、新能源檢測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)、銷售，主營產(chǎn)品包括模組檢測(cè)系統(tǒng)、面板檢測(cè)系統(tǒng)、OLED檢測(cè)系統(tǒng)、AOI光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)、TouchPanel檢測(cè)系統(tǒng)和平板顯示自動(dòng)化設(shè)備等。多項(xiàng)技術(shù)處于行業(yè)領(lǐng)先地位并具有突破性，是國家制造業(yè)單項(xiàng)冠軍示范企業(yè)。
6、受限空間高精度光纖位移傳感器及應(yīng)用
牽頭單位：湖北三江航天紅峰控制有限公司
該項(xiàng)目以2.5 受限空間相干光學(xué)位移傳感器（共性關(guān)鍵技術(shù)類）為研究方向。該項(xiàng)目的實(shí)施，將有助于我國打破國外技術(shù)壟斷、填補(bǔ)國內(nèi)空白，解決航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)等高精度檢測(cè)的卡脖子難題，提高我國航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)、芯片光刻機(jī)、高端精密數(shù)控機(jī)床的研發(fā)與制造水平，推動(dòng)我國制造業(yè)智能化發(fā)展。
紅峰公司是我國光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)團(tuán)隊(duì)，紅峰公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了多項(xiàng)省級(jí)以上重大科研儀器研制和開發(fā)計(jì)劃，研究開發(fā)的多種高精度光纖傳感器與測(cè)試儀器廣泛用于航空、航天、兵器、交通設(shè)施、礦區(qū)等諸多大型裝備和基建工程領(lǐng)域。
7、動(dòng)態(tài)非線性磁場(chǎng)傳感機(jī)理及生物組織成像技術(shù)研究
牽頭單位：西安電子科技大學(xué)
參與單位：上海交通大學(xué)、浙江大學(xué)、首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院和中國食品藥品檢定研究院。
磁粒子傳感成像是一種新型傳感成像技術(shù)，其理論靈敏度是磁共振成像的1000倍，成像速度是磁共振成像的2000倍。近年來，磁粒子傳感成像已逐步從基礎(chǔ)理論走入了預(yù)臨床應(yīng)用，但其發(fā)展時(shí)間短、理論不成熟，導(dǎo)致無法在生物組織傳感成像中展現(xiàn)出理想的靈敏度和分辨率。為應(yīng)對(duì)該挑戰(zhàn)，項(xiàng)目旨在運(yùn)用系統(tǒng)地研發(fā)磁粒子傳感基元、智能傳感探針、傳感技術(shù)和成像方法等新策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)病灶內(nèi)磁粒子的高靈敏、高分辨和大視場(chǎng)的成像檢測(cè)，并開展應(yīng)用驗(yàn)證，通過全鏈條設(shè)計(jì)來推動(dòng)磁粒子傳感成像在腫瘤等重大疾病診斷中的應(yīng)用，提高癌癥早診水平，滿足面向人民生命健康的國家戰(zhàn)略需求。
該項(xiàng)目由西安電子科技大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院王忠良教授作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人牽頭，這是生科院作為項(xiàng)目牽頭單位獲批的首個(gè)國家重大項(xiàng)目，也是科技部在磁粒子成像領(lǐng)域立項(xiàng)的首個(gè)重大項(xiàng)目。
8、碳納米管生物傳感芯片晶圓級(jí)制造工藝研究
牽頭單位：北京大學(xué)
參與單位：湖北中醫(yī)藥大學(xué)、中國人民解放軍疾病預(yù)防控制中心、湘潭大學(xué)。
當(dāng)前，生物傳感設(shè)備存在靈敏度低、檢測(cè)慢、抗干擾能力差、體積大等問題。信息技術(shù)促使生物傳感器向低耗智能化、便攜輕量化、多功能集成化方向發(fā)展。
碳納米管兼具傳感器和高性能集成電路所需優(yōu)異特性，是構(gòu)建集成化智能生物傳感芯片的理想半導(dǎo)體材料。我國在碳納米管材料、器件、電路的批量制備方面具有國際領(lǐng)先技術(shù)優(yōu)勢(shì)，有望發(fā)展可規(guī)?；圃斓母咝阅苤悄苌飩鞲行酒?/span>
該項(xiàng)目旨在發(fā)展晶圓級(jí)碳納米管場(chǎng)效應(yīng)晶體管生物傳感器的新工藝和新技術(shù)，通過可控的特異性生物修飾，實(shí)現(xiàn)對(duì)核酸分子、蛋白質(zhì)等一系列生物標(biāo)志物的高靈敏、高特異性檢測(cè)，采用批量化封裝的碳管生物傳感芯片及便攜式檢測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)心血管疾病和病毒超快速臨床檢測(cè)。
9、活細(xì)胞內(nèi)生物質(zhì)動(dòng)態(tài)檢測(cè)納米孔傳感器
牽頭/參與單位：四川大學(xué)
活細(xì)胞內(nèi)生命物質(zhì)分析是提升重大疾病早期診斷、新藥開發(fā)和精準(zhǔn)醫(yī)療水平的關(guān)鍵技術(shù)，針對(duì)細(xì)胞內(nèi)核酸、酶、蛋白質(zhì)、神經(jīng)遞質(zhì)等生物質(zhì)提取與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的需求，研究活細(xì)胞內(nèi)成分的微量取樣技術(shù)和提取液中生物質(zhì)的特異性檢測(cè)技術(shù)；研究原位、動(dòng)態(tài)生物質(zhì)納米孔傳感技術(shù)；研制無探針生物量敏感元件及傳感器，在生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域開展應(yīng)用驗(yàn)證。
結(jié)語
我國傳感器產(chǎn)業(yè)羸弱，許多傳感器技術(shù)不如國外先進(jìn)水平，作為先進(jìn)制造和信息社會(huì)的基石，傳感器基礎(chǔ)技術(shù)的落后對(duì)我國物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)電子、汽車等上游行業(yè)產(chǎn)生較大影響。
文中，這些國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的智能傳感器立項(xiàng)項(xiàng)目，對(duì)填補(bǔ)我國相關(guān)傳感器技術(shù)領(lǐng)域空白，取得傳感器技術(shù)突破性成果，從而解決卡脖子技術(shù)難題，發(fā)揮了重要作用。
