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国家传感器科技攻关和技术发展状况
2006年6月29日 9:6  来源:中国开关网

    摘要“传感器技术研究”是“九五”国家重点科技攻关项目。文中叙述了传感器科技攻关在解决成果工程化、新产品开发和共性关键技术方面所取得的主要成绩,包括技术创新、中试生产和达到的技术水平。通过科技攻关,提高了我国传感器技术水平,促进了我国传感器产业的发展。

    1、引言

    2000年6月12日,在国家科技部的组织下,“96-748传感器技术研究”国家重点科技攻关项目进行了项目验收。与会专家听取了项目实施组的“项目执行自评估报告”后认为,“96-748传感器技术研究”经过3年攻关已经圆满地完成国家攻关项目规定的攻关目标、考核目标和研究内容。本项目共计投入经费6642.37万元,国家拨款2500万元。投入科技人员468人/年。通过3年的攻关,共计建成中试生产线12条,其中工程化课题建成中试生产线9条,新产品开发课题建成中试生产线3条,使18个品种75个规格的新产品形成一定规模的中试生产;通过新产品开发,开发了力敏、磁敏、温度、湿气敏的51个品种86个规格的新产品,90%的成果进行了批量或小批量生产并供应市场。传感器的共性关键技术包括CAD技术、关键制造工艺、微机械加工技术、可靠性技术在生产中得到应用,攻关产品的成品率普遍提高10%以上,可靠性水平提高1-2个等级,建成传感器实验室、试验基地5个;据不完全统计,攻关3年累计销售各类传感器1260多万支,实现销售收入14418多万元,取得科研成果59项,总体水平达到国外九十年代中期的先进水平。获得国家专利32项(其中获得和受理发明专利11项),在国内外各类期刊上发表学术论文和研究报告244篇,进行技术转让6项,取得较好的成绩。

    “九五”传感器科技攻关的指导思想是:一个目标是提高传感器的技术水平、可靠性水平和产业化程度。二个转变是向提高企业技术进步转变,向提高市场占有率转变。三个结合是共性关键技术与应用技术相结合,加快产业化进程;典型产品开发与产品系列化相结合;满足市场需要;科研开发与成果工程化相结合,实现适度规模生产。

    通过攻关,在传感器的关键制造工艺、新产品开发、科技成果的工程化等方面提高了我国传感器的技术水平,促进了我国传感器产业的形成,缩小了与世界先进水平的差距。

    2、在技术上,取得一批具有自主知识产权的成果

    通过攻关,在技术上有所创新,取得一批具有自主知识产权的科技成果,主要是:

    (1)复旦大学发明的掩膜-无掩膜腐蚀工艺为国际首创。不仅在实验上取得凸角处出现[311]面的基本规律,理论上也推导出新的底面条件和新生底面深度和位置的公式,开创了用腐蚀技术制造微结构的新工艺。利用KOH腐蚀液对于不同晶面腐蚀速率的差异,在理论和工艺上解决了采用一次掩膜技术形成三维多层微机械结构的工艺,多层结构层差控制精度在4/μm以内,转移平面的平整度优于1/tm,受理一项发明专利。

    (2)清华大学研制成功一种基于石英谐振器应变敏感效应的数字式力与称重传感器。研究了敏感元件的力敏特性、谐振器的能陷效应与谐振频率、谐波次数和结构的关系,保证了良好的频率稳定性。研制了专用胶粘剂,解决了影响传感器蠕变和滞后性能的关键工艺,提高了传感器性能指标及合格率。在国内外首创开发了系列化的下游应用产品——各类石英电子衡器。取得6项实用新型专利、一项发明专利,受理4项发明专利。

    (3)哈尔滨理工大学研制成功了"新型本征半导电高分子压力温度双参数传感器",首次合成聚省醌自由基高聚物,这是一种压敏系数和温度系数极高的高分子材料,过材料表面处理等技术制成传感器,解决了油井高温潜油泵的温度和压力测量的难题。经过检索表明,新型本征高分子压力温度双参数传感器为国际首创,已经受理一项发明专利。

    (4)沈阳仪器仪表工艺研究所在国内首次解决了扩散硅力敏芯片温度灵敏度自补偿工艺。通过调整平面工艺的掺杂工艺参数,实现了在-30-80C的全温区内,力敏芯片的灵敏度温度漂移控制在5%o之内,实现了扩散硅力敏芯片的灵敏度温度自补偿。

    (5)沈阳仪器仪表工艺研究所开发了高灵敏度InSb薄膜制备工艺,解决了高密度、高磁导率铁氧体基底磨抛工艺,In、Sb单质蒸镀工艺,敏感磨层微米级减薄工艺以及提高芯片灵敏度的掺杂工艺,研制的InSb薄膜完全能够满足制备高性能磁敏元件的需要。取得了两项实用新型专利和发明专利。

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