近期，2022年度國家重點(diǎn)研發(fā)計劃智能傳感器專(zhuān)項立項結果公布，各家勇?lián)邪l(fā)重責的企業(yè)陸續官宣承擔研發(fā)項目情況。
國家重點(diǎn)研發(fā)計劃是針對事關(guān)國計民生的重大社會(huì )公益性研究，以及事關(guān)產(chǎn)業(yè)核心競爭力、整體自主創(chuàng )新能力和國家安全的戰略性、基礎性、前瞻性重大科學(xué)問(wèn)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(zhuān)項中，新增智能傳感器專(zhuān)項，可見(jiàn)國家最高研發(fā)計劃對國產(chǎn)傳感器技術(shù)發(fā)展的日益重視。傳感器細分領(lǐng)域眾多，技術(shù)繁雜，亟需國家專(zhuān)項一個(gè)個(gè)集中力量攻克。
本文內容均來(lái)自各單位官宣資料，部分傳感器技術(shù)成果將對我國光刻機、高精度數控機床、航空航天發(fā)動(dòng)機等產(chǎn)生較大影響。我們來(lái)看看目前部分進(jìn)入2022年度的智能傳感器專(zhuān)項的項目有哪些？有哪些公司承擔？具有哪些突破？
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1、MEMS 傳感器芯片先進(jìn)封裝測試平臺
牽頭單位：蘇州晶方半導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、中機生產(chǎn)力促進(jìn)中心有限公司等
該項目針對高端 MEMS 傳感器先進(jìn)封裝測試需求，以核心工藝建模仿真與驗證為基礎，突破一系列晶圓級鍵合、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、集成無(wú)源器件晶圓級、扇出型晶圓級、MEMS與 ASIC 晶圓級集成、和高可靠性系統級封裝等成套先進(jìn)封裝工藝；建立基于標準的面向圖像傳感器、硅麥克風(fēng)、加速度計、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)封裝測試公共服務(wù)平臺，面向行業(yè)開(kāi)展服務(wù)。
晶方科技是3DIC和TSV晶圓級芯片尺寸封裝和測試服務(wù)的全球領(lǐng)先供應商。公司的主要產(chǎn)品有影像傳感器，生物身份識別，環(huán)境光感應，醫療電子和汽車(chē)傳感器等。晶方科技是國內第一家從事影像傳感芯片（CCD和CMOS）晶圓級芯片封裝的企業(yè)，其掌握的晶圓級芯片封裝技術(shù)是全球在影像傳感芯片應用領(lǐng)域唯一能大規模量產(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合傳感器集成技術(shù)
牽頭單位：昆山雙橋傳感器測控技術(shù)有限公司
航空航天用微型溫壓復合傳感器集成技術(shù)項目歸集于多參數融合智能工業(yè)傳感器集成技術(shù)方向，針對工業(yè)傳感器及儀表存在的可靠性與穩定性不足、智能化水平低、功能單一、集成度低等問(wèn)題，研究工業(yè)傳感器及儀表多參數融合、可靠穩定封裝、智能數據處理或自適應組網(wǎng)等單項或多項集成開(kāi)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(xiàn)傳感器及儀表，在制造業(yè)復雜熱工量原位測量場(chǎng)景應用驗證。
該項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、國家火炬計劃昆山傳感器產(chǎn)業(yè)基地核心骨干企業(yè)，是國內最早開(kāi)發(fā)MEMS技術(shù)壓力傳感器研究的幾個(gè)單位之一，是國內較少的幾個(gè)堅持從MEMS力敏芯片的設計、制造做起，因而具有完全獨立的自主知識產(chǎn)權，以高、特、難、新MEMS壓力傳感器為企業(yè)主發(fā)展方向。
3、飛機故障預測與健康管理成套傳感器及應用
牽頭單位：中電科芯片技術(shù)（集團）有限公司
參與單位：昆山雙橋傳感器測控技術(shù)有限公司等
項目圍繞航空領(lǐng)域智能傳感器自主可控的關(guān)鍵問(wèn)題，聚焦飛機供氧、液壓、環(huán)控和燃油等系統故障預測與健康管理（PHM）對成套傳感器的重大需求，開(kāi)發(fā)具有完全自主知識產(chǎn)權的航空級雙余度壓力/溫壓復合及多通道壓力傳感器組、振動(dòng)/過(guò)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)現飛機PHM系統用成套MEMS傳感器國產(chǎn)化。
構建航空級MEMS傳感器芯片設計、批量化制造、高性能封裝與測試、應用產(chǎn)業(yè)鏈，整合國內MEMS傳感器研發(fā)及應用優(yōu)勢單位資源，建立成套MEMS傳感器芯片制備工藝及批量測試平臺，為我國民用航空工程研究提供持續的技術(shù)支撐和示范。
推動(dòng)多型號飛機國產(chǎn)化PHM系統的應用進(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)飛機用智能傳感器自主可控目標的實(shí)現提供有力的研究基礎、技術(shù)支撐和人才基礎。
4、抗輻照硅單光子探測器面陣
牽頭單位：中電科芯片技術(shù)（集團）有限公司
項目圍繞我國重大科學(xué)儀器設備用關(guān)鍵核心器件缺失的關(guān)鍵問(wèn)題，聚焦遙感測距、激光雷達等領(lǐng)域的重大需求，開(kāi)發(fā)具有完全自主知識產(chǎn)權的高性能抗輻照硅單光子探測器，實(shí)現器件國產(chǎn)化。
構建單光子探測器設計、制造、封測、應用產(chǎn)業(yè)鏈，整合國內從事單光子探測技術(shù)基礎研究、應用驗證的優(yōu)勢單位資源，建立器件聯(lián)合攻關(guān)及應用驗證推廣團隊，為我國航天遙感、激光雷達研究提供持續的技術(shù)支撐和示范。
推動(dòng)地外天體軟著(zhù)陸地形精密測量系統、車(chē)載補盲激光雷達系統等重大工程的應用進(jìn)程，提高我國硅基單光子探測研究領(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的實(shí)現提供有力的器件基礎、技術(shù)支撐和人才基礎。
5、高精度線(xiàn)光譜共焦尺寸測量傳感器
牽頭單位：武漢精測電子集團股份有限公司
參與單位：中國計量科學(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
項目針對國家科技部《智能傳感器重點(diǎn)專(zhuān)項》-傳感器敏感元件關(guān)鍵技術(shù)-2.14高精度線(xiàn)光譜共焦尺寸測量傳感器方向設立，利用三年時(shí)間，研制具有自主知識產(chǎn)權、核心部件國產(chǎn)化的線(xiàn)光譜共焦傳感器系統，開(kāi)發(fā)相關(guān)軟件和數據庫，并開(kāi)展專(zhuān)業(yè)化推廣。
項目的實(shí)施，將成功打破國外企業(yè)在該領(lǐng)域長(cháng)期的技術(shù)壟斷和產(chǎn)品封鎖，完全掌握高精度線(xiàn)光譜共焦尺寸測量傳感器技術(shù)，直接服務(wù)于半導體、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，強化戰略科技力量的主體創(chuàng )新能力，推動(dòng)我國產(chǎn)業(yè)向著(zhù)高端化、智能化發(fā)展，具有廣泛的社會(huì )和經(jīng)濟效益。
精測電子主營(yíng)業(yè)務(wù)為顯示、半導體、新能源檢測系統的研發(fā)、銷(xiāo)售，主營(yíng)產(chǎn)品包括模組檢測系統、面板檢測系統、OLED檢測系統、AOI光學(xué)檢測系統、TouchPanel檢測系統和平板顯示自動(dòng)化設備等。多項技術(shù)處于行業(yè)領(lǐng)先地位并具有突破性，是國家制造業(yè)單項冠軍示范企業(yè)。
6、受限空間高精度光纖位移傳感器及應用
牽頭單位：湖北三江航天紅峰控制有限公司
該項目以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(lèi)）為研究方向。該項目的實(shí)施，將有助于我國打破國外技術(shù)壟斷、填補國內空白，解決航空航天發(fā)動(dòng)機等高精度檢測的卡脖子難題，提高我國航空航天發(fā)動(dòng)機、芯片光刻機、高端精密數控機床的研發(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)勢團隊，紅峰公司技術(shù)團隊承擔了多項省級以上重大科研儀器研制和開(kāi)發(fā)計劃，研究開(kāi)發(fā)的多種高精度光纖傳感器與測試儀器廣泛用于航空、航天、兵器、交通設施、礦區等諸多大型裝備和基建工程領(lǐng)域。
7、動(dòng)態(tài)非線(xiàn)性磁場(chǎng)傳感機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)、首都醫科大學(xué)附屬北京友誼醫院、中國醫學(xué)科學(xué)院腫瘤醫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(lái)，磁粒子傳感成像已逐步從基礎理論走入了預臨床應用，但其發(fā)展時(shí)間短、理論不成熟，導致無(wú)法在生物組織傳感成像中展現出理想的靈敏度和分辨率。為應對該挑戰，項目旨在運用系統地研發(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)現對病灶內磁粒子的高靈敏、高分辨和大視場(chǎng)的成像檢測，并開(kāi)展應用驗證，通過(guò)全鏈條設計來(lái)推動(dòng)磁粒子傳感成像在腫瘤等重大疾病診斷中的應用，提高癌癥早診水平，滿(mǎn)足面向人民生命健康的國家戰略需求。
該項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目負責人牽頭，這是生科院作為項目牽頭單位獲批的首個(gè)國家重大項目，也是科技部在磁粒子成像領(lǐng)域立項的首個(gè)重大項目。
8、碳納米管生物傳感芯片晶圓級制造工藝研究
牽頭單位：北京大學(xué)
參與單位：湖北中醫藥大學(xué)、中國人民解放軍疾病預防控制中心、湘潭大學(xué)。
當前，生物傳感設備存在靈敏度低、檢測慢、抗干擾能力差、體積大等問(wèn)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，是構建集成化智能生物傳感芯片的理想半導體材料。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，有望發(fā)展可規?；圃斓母咝阅苤悄苌飩鞲行酒?。
該項目旨在發(fā)展晶圓級碳納米管場(chǎng)效應晶體管生物傳感器的新工藝和新技術(shù)，通過(guò)可控的特異性生物修飾，實(shí)現對核酸分子、蛋白質(zhì)等一系列生物標志物的高靈敏、高特異性檢測，采用批量化封裝的碳管生物傳感芯片及便攜式檢測裝置，實(shí)現對心血管疾病和病毒超快速臨床檢測。
9、活細胞內生物質(zhì)動(dòng)態(tài)檢測納米孔傳感器
牽頭/參與單位：四川大學(xué)
活細胞內生命物質(zhì)分析是提升重大疾病早期診斷、新藥開(kāi)發(fā)和精準醫療水平的關(guān)鍵技術(shù)，針對細胞內核酸、酶、蛋白質(zhì)、神經(jīng)遞質(zhì)等生物質(zhì)提取與動(dòng)態(tài)監測的需求，研究活細胞內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(wú)探針生物量敏感元件及傳感器，在生物、醫學(xué)等領(lǐng)域開(kāi)展應用驗證。
結語(yǔ)
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，傳感器基礎技術(shù)的落后對我國物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、消費電子、汽車(chē)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)計劃的智能傳感器立項項目，對填補我國相關(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。
