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【寻找新动能】首款国产温度传感器芯片在济南

发布日期:2021-08-30 11:29

  山东华科工作人员展示8英寸晶圆产品,内含上万只传感器芯片。(李萌萌 摄)

  7月28日,济南日报刊发一篇题为《首款国产温度传感器芯片投产》的消息,报道了位于济南高新区的山东华科半导体研究院有限公司(以下简称“山东华科”)制造出具有自主知识产权的“HK1020”温度传感器芯片,引发全国媒体关注。业内人士指出,“如果没有高端传感器,智能制造无从谈起。看到山东一家企业已经做出了世界领先的温湿传感器,说明我国企业已经觉醒,看到了市场机会,但国内对传感器的重视程度远远不够。”

  传感器到底是啥?为什么要重视?做传感器难在哪,如何做?记者对此进行了调查采访。

  开车的时候,倒车雷达会感知周围事物并提醒;面对摄像头,手机能辨认你是不是主人;设定一个温度,家里的空调会根据周围环境自动调节;不用碰方向盘,无人驾驶汽车仍可以在道路上自由穿梭。实现这些,都离不开传感器。

  “对智能机器而言,传感器就像人的眼睛、鼻子、耳朵和皮肤,直接影响和决定机器控制系统的性能优劣。”山东华科总经理葛剑楠说。

  从宏观层面看,作为现代技术发展方向的主导技术信息技术,主要包括信息的采集、传输和处理三大技术。传输即通讯技术,我国的第五代(5G)通讯技术走在世界前沿;处理主要靠计算机技术,这方面我们国家也不落后;而信息的采集主要依靠传感器,这方面我们国家整体还比较落后。

  计算机技术和通信技术作为信息技术的核心,容易被关注,中国已迎头赶上或者领跑。如今,物联网把世界连接起来并使其智能化,处在信息技术窗口的传感器技术重要性凸显。用通俗的话说:“传感器不够好,传输和处理技术再先进都没有用。”

  以我们日常生活中使用最多的智能手机为例,它身上安装着磁力传感器、重力传感器、温度传感器、光敏传感器、声波传感器、指纹识别传感器等几十个传感器。“没有了传感器,智能手机只是一个笨笨的壳。”在人工智能领域,传感器的使用更多,大型智能机器人身上约有2万个传感器。

  据了解,2019年中国传感器市场规模超过2000亿元,并且持续高速增长。由于起步较晚,我国传感器产业发展较落后,尤其是高端传感器产品几乎全都从国外进口。

  葛剑楠介绍,传感器产品当前的市场价格并不高,比如一块普通传感器芯片只有几块钱。但是,如果真想做传感器,其前期研发成本巨大,因此国内少有人涉足。

  “前期研发的投入高,以100人的研发团队为例,每年的费用6000万元,再加上动辄每台价格千万元的设备,至少需要几十亿、上百亿的投资。”业内人士指出。

  比研发成本高投入更难的是人才难寻。葛剑楠坦言,当初公司在组建人才团队时,在省内找不到一个合适的人才。

  研发的周期长则更为棘手。“如果一家企业选择从基础研发开始,没有四年时间,是难以出成果的。但日益变化的国际市场环境不会给你那么多时间!”葛剑楠说。山东华科选择与中科院半导体研究所合作,快速实现成果转化。

  2019年10月,借助中国科学院半导体研究所的技术合作优势,利用山东高速集团的投资,山东华科在济南高新区改制成立。公司研发团队快速推进技术成果转化,目前已拥有探测、小信号放大、模拟数字转换、校准算法等发明专利,集成电路布图保护及软件著作权等。

  目前,山东华科首款温度传感器芯片“HK1020”已经投入量产,公司拥有自主知识产权,产品可替代进口。公司另有2款温度传感器新品即将上市,首款温湿传感器芯片已完成设计,预计2020年年底实现量产。

  2017年12月,工业和信息化部印发《智能传感器产业三年行动指南(20172019)》,旨在补齐智能传感器产业设计、制造关键环节短板,推进智能传感器向中高端升级,进一步完善产业链,促进智能传感器产业集聚发展。

  2019年12月,上海市嘉定区制定鼓励智能传感器产业发展的有关意见,指出上海智能传感器产业园重点发展以智能传感器为核心的集成电路及物联网芯片产业;今年2月,广东省印发加快半导体及集成电路产业发展的意见,提出重点突破储存芯片、处理器等高端通用芯片设计,大力支持射频芯片、传感器芯片等专用芯片的开发设计。

  就在8月4日,国务院印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,包含财税政策、投融资政策、研究开发政策等9部分。其中的财税政策对整个半导体产业链的不同环节都有相应的免税政策,最高给予10年免税。

  传感器产业。山东在这些方面有哪些优势?如何发力?提升产业优势、补齐产业短板和完善产业链条、提升研发创新能力、强化人才队伍支撑是必由之路。

  山东在2014年发布《加快集成电路产业发展的意见》,提出要把握国家新一轮促进集成电路产业发展的重要战略机遇,加快推进全省集成电路产业转型升级。

  山东大学微电子学院是首批国家示范性微电子学院,承担着培养芯片研究以及开发人才的重担,近年来有针对性地培养出芯片产业链上下游贯通的专业人才。

  今年7月9日,《济南市关于加快建设工业强市的实施意见》提出打造先进制造业和数字经济发展高地,具体要重点突破信息技术创新、集成电路等17条重点产业,实现规模化、集群化、高端化发展。

  业内人士指出,“支持芯片国产化,应该是技术、产业、政策等全生态链的支持,在创投资本、上市融资、税收优惠上给予更多支撑,帮助国产芯片企业获得持续迭代的机会,实现良性循环,从而把核心技术做起来。”

  目前,山东华科致力于打造中国(济南)智能传感谷,推动传感器芯片产业链式集群发展,公司主导的高精度数字智能传感器项目被列为2020年山东省重大项目。“这件事对济南、对山东、对国家都是非常重要的一件事。华科在做,但仅靠我们一家还不行。”葛剑楠说,山东华科规划建设的产业园将面向各类传感器半导体产业链企业开放,努力打造北方地区传感器示范生态产业区。“我们的目标是替代进口,让国人挺起腰杆。”(本报记者 李萌萌 通讯员 王鹏飞)

  原标题:首款国产温度传感器芯片在济南投产,山东华科致力打造中国(济南)智能传感谷—— 小米粒撬动大未来