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“芯”動珠城 建設MEMS產業高地

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2019-11-29 09:07     來源: 蚌埠新聞網
        

□蚌埠新聞網記者 余小喬/文 劉晨/圖

智能傳感器技術應用于耳部手術機器人

■主持人語

當今世界,以信息技術為代表的新一輪科技革命方興未艾,全球新興技術發展已進入跨界融合、加速創新、深度融合的新時期,呈現萬物互聯、萬物智能的新特征,MEMS(又名微機電系統)智能傳感器作為與外界交互的重要手段和重要來源,正成為新時代關鍵引擎。

創“芯”發展、感知未來;“芯”系江淮、“智”聯世界;從“芯”出發,智“慧”無限……2017-2019年三年間,我市連續舉辦三屆中國MEMS傳感器產業發展論壇(大會),一次又一次吸引業內優秀專家和領軍人物來我市探討交流MEMS產業發展趨勢和機遇,大大增強了我市聚力發展MEMS傳感器產業的信心和決心。

把脈我市MEMS產業,有哪些優勢和潛力?三場MEMS行業大會,專家學者的思想碰撞給蚌埠帶來哪些啟迪?占領MEMS市場、搶占產業高地,蚌埠還要在哪些方面持續發力?推動技術成果應用,大院大所應有怎樣的擔當?圍繞這些話題,本周受邀做客本報“黨報會客廳”的三位嘉賓,將從他們各自的站位和視角談認識、提建議、析方向。

●一年一度辦大會,旨在發揮蚌埠地區匯集國家級高科技研究所的優勢,引領中國MEMS產業發展。

●蚌埠是全國三大傳感器研發制造基地之一,也是全省唯一同時擁有集成電路及MEMS晶圓生產線的城市。

張國威 市發改委工業與高技術產業科科長

●MEMS智能傳感器產業是高技術、高投入、高回報,它的發展需要地方政府、科研院所、企業單位的共同方合作。

●我們所擁有成熟的MEMS技術、高端的MEMS裝備以及門類齊全的MEMS工藝平臺,已經逐漸走上了軍品轉民品、軍民融合的MEMS發展道路。

展明浩 華東光電集成器件研究所副總工程師

●基于MEMS體積小、靈敏度高、穩定性好基礎之上的微型化、智能化傳感器的生物應用,必將是醫療設備制造的大方向。

●生物醫療未來發展的方向是微創化、智能化,離不開MEMS在設備生產環節的導入。

孫莉江 安徽奧弗醫療設備科技股份有限公司常務副總經理

深度對話

【“芯”觀察】  

◎面對國內外MEMS傳感器產業高速發展和蚌埠傳感器產業邁向中高端水平的雙重背景,辦會能啟迪智慧、加強合作

主持人:上個周末,第三屆中國MEMS智能傳感器產業發展大會在我市召開,據我了解,在此之前我市已經連續兩年圍繞該領域舉辦過高端論壇。一年一度的行業大會給蚌埠帶來了哪些啟迪,或者實質性合作?

張國威:沒錯,我市從2017年開始舉辦一年一度的中國MEMS傳感器發展大會,旨在發揮蚌埠地區匯集國家級高科技研究所的優勢,引領中國MEMS智能傳感器和集成電路產業發展,并通過吸引全國各地高校、科研院所、知名企業的專家來蚌埠探討未來技術及產業發展,為促進蚌埠高科技融入世界匯聚源源不斷的力量。這也是我市在國內外MEMS傳感器產業高速發展和蚌埠傳感器產業邁向中高端水平的雙重背景下作出的現實抉擇。

回顧歷屆大會我們不難發現,與會的專家學者和行業翹楚,都在用他們敏銳的洞察力、睿智的判斷力和躬行實踐的執行力,引領著中國MEMS產業發展的潮流。我市近年來依托華東光電集成器件研究所的技術優勢和產業優勢,也已建成了MEMS核心器件產業化基地,產品包括MEMS加速度傳感器、陀螺儀以及高溫高精度壓力傳感器等,也代表了行業領先水平。

要說大會帶來的項目合作,每屆都有,今年大會上就有5G智慧交通大數據平臺、壓力傳感器、張力傳感器研發制造、智能精密壓鑄機研發制造等4個項目成功簽約。在華東光電集成器件研究所的牽頭和帶動下,大會期間還聯合9家關聯企業成立了安徽省智能傳感器創新聯盟,相約攜手推動智能傳感器創新體系建設和產業發展。

展明浩:蚌埠連續舉行三屆MEMS大會,華東光電集成器件研究所在蚌埠市委市政府的鼓勵和支持下,不是承辦方就是主辦方,每年都深度融入其中。記憶中,三屆大會的辦會規模以及外地來蚌參會的企業數量逐年增多,專家級別也不斷提高。以今年為例,大會就吸引了包括材料、裝備制造、設計、封裝等MEMS上下游關聯企業及兄弟省市行業協會390余人,加上終端產品線上的合作客戶,參會人數達到600余人。

MEMS智能傳感器產業是高技術、高投入、高回報,它的發展需要地方政府、科研院所、企業單位共同合作。召開行業大會的目的,就是希望通過搭建橋梁,形成以政府為主導、企業為主體、市場為導向、院校為先鋒的政產學研相結合的技術創新體系,促進中國MEMS智能傳感器產業化的快速發展。我們也確信,在各界領導、學者、企業家和政府部門的共同努力下,蚌埠乃至安徽MEMS智能傳感器產業必將進入一個全新的高速發展階段。

孫莉江:雖然蚌埠已經舉辦了三屆MEMS大會,但今年奧弗醫療還是首次參加,通過聆聽專家學者及行業代表對MEMS傳感器在生物醫療領域的應用介紹和前景分析,深受啟發和鼓舞。

并且,大會期間,奧弗醫療十分榮幸地作為9家成員單位之一,首批加入了安徽省智能傳感器創新聯盟,這對我們來說,既是一種信心提振,也是一次方向指引。雖然現在奧弗醫療對于智能傳感器的應用還不是很廣,但基于MEMS體積小、靈敏度高、穩定性好基礎之上的微型化、智能化傳感器的生物應用,必將是醫療設備制造的大方向,我們也希望借助這個創新聯盟載體,加強MEMS智能傳感器在我們公司的應用。

【“芯”作為】  

◎形成了智能傳感器設計、制造、測試、封裝和應用的完整產業體系,是全省唯一同時擁有集成電路及MEMS晶圓生產線的城市

主持人:客觀把脈我市MEMS智能傳感器產業,有哪些優勢和潛力?

張國威:MEMS智能傳感器是電子信息產業的核心,而電子信息產業作為我市的首位產業,發展有基礎、有條件、有優勢,產業創新度和行業技術水平一直領跑全國。這是MEMS產業發展的根基所在。

近些年,我市依托華東光電集成器件研究所成功創建了MEMS國家地方聯合工程實驗室、MEMS器件產業化安徽省重大新興產業工程,逐步形成集MEMS傳感器研發設計、工藝加工、封裝測試及應用等為一體的綜合性產業基地。同時,作為歷史布局的全國三大傳感器研發制造基地之一,蚌埠還擁有凱盛科技、希磁科技、德豪光電、北方芯動聯科等一批智能傳感器研發設計制造企業,是全省唯一同時擁有集成電路及MEMS晶圓生產線的城市。隨著三屆MEMS大會的成功舉辦,相關企業向蚌埠集聚的速度正在加快。

孫莉江:計劃經濟時代,蚌埠的傳感器曾一度輝煌,諸多無線電廠的首創發明就是很好的例證。但誰能想到,這些無線電廠在國企改制期間沒有調整好方向,導致很多人才流失到外地另起爐灶,且至今發展良好。這對蚌埠來說是一個彌補不了的歷史遺憾。但是近些年,隨著集成電路產業的不斷發展和MEME龍頭企業的高端引領,我市的傳感器產業重整旗鼓并不斷實現產業集聚,是一個很好的轉機。

奧弗醫療作為生物醫療領域的一員,對高端傳感器在醫療設備上的應用充滿無限期待。只是目前,我國高端傳感器還主要依賴進口,在敏感材料、設計、加工、檢測、封裝技術等方面存在較大問題,特別在敏感機理、基礎工藝和共性關鍵技術方面研究不足,制造工藝設計與優化分析方面缺乏深度,工藝的可靠性控制有待加強,影響穩定性和可靠性的封裝技術尚缺乏系統解決方案。而這些,恰恰是MEMS智能傳感器產業在未來要著重發力的方向之所在。

展明浩:我們知道,MEMS智能傳感器是核心戰略性技術領域,是基礎性、支柱性關鍵產業,其發展水平和工程應用能力直接關乎基礎產品核心競爭力,關乎信息行業命脈,關乎國防裝備性能瓶頸的根本突破。它有別于傳統傳感器的地方,最重要的是具有高精度、高可靠、低風險、高分辨率等特點,這也成為智能傳感器未來發展的主要方向。同時,推進MEMS傳感器的技術提升,實現產品的工程化、產業化、武器化,實現微電子機械系統核心技術的自主可控,確保關鍵工藝裝備和基礎產品的自主保障,都對加快推動MEMS領域的技術進步和行業高質量發展提出了更加高遠宏大的目標和現實發展的迫切需求。

鑒于此,蚌埠市與中國兵器工業集團密切合作,希望聯合打造國內最具規模、功能齊全、核心競爭力強的MEMS器件產業基地。作為駐扎在蚌埠的科研院所,華東光電集成器件研究所早在1999年就開始關注并跟蹤MEMS技術,2005年成立MEMS技術研發團隊,2010年與中科院上海微系統與信息技術研究所合作,通過多年的攻關發力,現已在MEMS成套工藝及高性能慣性傳感器方面做到了國內“絕對領先”。前期研發生產出的產品,已經在車輛導航、姿態控制、平臺穩定等方面有了廣泛應用。

而隨著新所完成搬遷,我們無論是研發能力還是生產能力都有了極大提升。在剛剛結束的第三屆MEMS大會上,我們所就新發布了12款產品,受到業界高度關注。

【“芯”應用】  

◎MEMS智能傳感器正被廣泛應用于各類智能終端、智能汽車、生物醫療等領域,需求量與日俱增,應用前景十分廣闊

主持人:有人說,傳感器的存在與發展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺,從而慢慢“活”了起來。從這個角度說,MEMS智能傳感器的應用市場會非常廣闊。蚌埠在這方面總體表現如何?

展明浩:我們所是兵器工業集團所屬唯一的微電子專業研究所,也是國家軍用微電子技術骨干所,主要從事半導體集成電路與系統級芯片、硅基MEMS器件與組件、光電器件與組件、混合集成電路與微小型電子信息系統、微波/毫米波器件與組件、先進封裝與3D集成微系統、軍用電子元器件可靠性技術等領域的研究開發、生產制造和技術服務。成立40年來,建有國內先進的6英寸0.5um軍用半導體集成電路生產線、6英寸體硅MEMS器件生產線等六大工藝平臺。

鑒于我們擁有成熟的技術、高端的裝備以及門類齊全的工藝平臺,近些年我們十分認真地走上了軍品轉民品、軍民融合的道路。我們深深地知道,中國集成電路每年進口量非常大,對外依存度非常高,MEMS傳感器也是一樣。作為一個非常重要的電子信息產業門類,MEMS智能傳感器已經被確定為我們所的五大高端芯片產業之一,是接下來要重點發展的領域。

目前我們成功的案例,有給華為供貨的光學器件,還有為百度供貨的MEMS射頻器件,MEMS氣息傳感器也已成功應用在合作伙伴的產品上,并且實現了大批量供貨。前不久我們有十幾款新產品通過儀器儀表學會新產品鑒定,包括4款MEMS陀螺儀、3款MEMS加速器,還有特種裝置用的大量程MEMS開關,等等。

張國威:作為“感知器官”的傳感器,因物聯網與其他信息產業的融合誕生了巨大發展契機,中國傳感器產業也將煥發新的活力與生機。而隨著科技革命和產業變革,MEMS智能傳感器正被廣泛應用于各類智能終端、智能汽車、生物醫療等領域,需求量與日俱增,應用前景十分廣闊。

為了啟迪智慧、啟發思路、共謀發展,這次MEMS大會專門設置了一個有關“智能傳感器及應用”的分論壇。與會專家從高性能MEMS慣性傳感器的研究與應用、非制冷紅外焦平面技術與產品、壓力傳感器與電子調理芯片、磁傳感器芯片的設計及應用、MEMS針尖技術在納米制造和測量中的應用等不同角度切入,為MEMS傳感器推薦了種類繁多的應用場景,也大大拓展了蚌埠在打造MEMS器件產業基地及傳感器應用等方面的思路。

而人工智能作為傳感器產業的重要應用場景之一,也已經悄悄走進了蚌埠人民的生產生活中,并且已有個別企業正式開啟了人工智能及機器人領域研究與開發工作。

孫莉江:生物醫療未來發展的方向是微創化、智能化,離不開MEMS在設備生產環節的導入。當前,MEMS智能傳感器在醫療領域的應用已經很是廣泛,比如遠程心電的實時監護,腦積水的引流實時監測,顱腦、膀胱內壓實時監測,以及各種微創手術的實時監測等,個人認為,隨著MEMS技術的進步,未來的應用空間會更大。

拿奧弗醫療來說,我們在生產膀胱內壓檢測儀時,專門從德國進口傳感器。為了豐富產品門類,開拓產品市場,我們三年前開始接觸包括華東光電集成器件研究所在內的好幾家微電子研究所,進行技術上的交流。

【“芯”期待】  

◎政府和企業院所一起,共同研判和把握未來趨勢,錨定自主創新之路,不斷彌合人才缺口,實現規模化崛起和趕超

主持人:客觀說,MEMS的日趨智能化,對于研發和生產企業來說既是機遇也是挑戰。對此,MEMS業界應抓住哪些熱點、在哪些方面發力?

張國威:沒錯,隨著云計算、物聯網、大數據、可穿戴設備、智慧醫療、新能源汽車等新業態的蓬勃發展,MEMS產業的發展和應用空間十分廣闊。特別在萬物互聯時代,誰把住了機遇,誰就贏得了新一輪MEMS商機。有預測數據顯示,到2020年,全球MEMS傳感器市場規模可達300億美元,中國市場也將超過百億。

市委書記汪瑩純在出席第三屆MEMS大會上指出,“堅持把發展智能傳感器產業作為蚌埠重要戰略選擇,主動謀劃,加緊布局,密集發力,努力打造要素齊全、開放協同的產業生態,加快建設在全省、全國具有重要影響力的MEMS產業‘蚌埠高地’”。這是一次戰略指引,政府主管部門也將和MEMS研發、生產企業一起,研判和把握未來趨勢,錨定自主創新之路,不斷彌合人才缺口,實現規模化崛起和趕超。

展明浩:我們所擁有國家發改委“MEMS國家地方聯合工程實驗室”、“安徽省MEMS工程實驗室”、“安徽省智能傳感器創新中心”等十余個省部級及以上創新平臺,是中國高端芯片聯盟會員單位和國家集成電路封測產業鏈技術創新戰略聯盟成員單位,在蚌埠人民眼里,華東光電集成器件研究所是駐蚌的“大院大所”典型代表之一。近些年,我們所在有力保障200多項國家重點裝備工程核心器件國產化需求的同時,更加聚焦以智能傳感器、智能車輛儀表和視光學智能裝備為重點的三大民品支柱產業,并不斷萌生出帶領蚌埠乃至安徽占領MEMS市場、搶占MEMS產業高地的發展戰略選擇。

幾年前,我們所專門為發展MEMS產業引進了2個國家“千人計劃”團隊,目前,通過產品技術研發,慣性器件MEMS陀螺和加速度傳感器已經達到國內領先水平,特別是我們所的陀螺,所有技術指標均優于國外同類產品。

接下來,我們還將思考一個問題:如何將軍用產品改良優化成“接地氣”的民用產品,特別要在價格上提高市場接受度?把這個問題厘清了,軍民融合的道路才能越走越通暢。

孫莉江:常年工作在醫療設備生產一線,我清楚地知道,MEMS芯片的小尺寸、集成化是未來發展大勢。但對于MEMS產業而言,芯片做的越小,代表里面的機械結構、設計會有很多的約束和限制,挑戰非常大。而醫療設備對于MEMS的可靠性、穩定性以及與人體的生物相容性要求都極高,畢竟從原材料的輸入到設備產品的輸出,所有環節都嚴格受控。

去年,我們以65萬元/臺的價格購進了3臺紅光檢測儀,試圖借助相關院所通過“解剖”、解析實現優化、再生產,結果至今未能如愿。所以,面對機遇和挑戰并存的局面,傳感器業界應如何抓住熱點加強技術創新、提升核心競爭力,如何直面問題破解產業發展瓶頸、開啟快速發展模式,都是需要深入研究的方面。(完)

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