我國(guó)傳感器與集成電路將呈融合發(fā)展之勢(shì)
們知道,萬(wàn)物互聯(lián)首先要解決先進(jìn)感知。傳感器作為物聯(lián)世界的重要神經(jīng)觸角,是新技術(shù)革命和信息社會(huì)的重要技術(shù)基礎(chǔ),廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。傳感器制造與應(yīng)用水平已成為衡量一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的重要標(biāo)志。
當(dāng)今社會(huì)正步入“感知”時(shí)代,傳感器等非數(shù)字芯片市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)。據(jù)國(guó)外知名市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)BCCResearch預(yù)測(cè),2016至2021年,全球傳感器市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增長(zhǎng)率為11%,2021年市場(chǎng)規(guī)模接近2000億美元,市場(chǎng)空間廣闊。近年來(lái),國(guó)內(nèi)傳感器市場(chǎng)持續(xù)快速增長(zhǎng),2015年中國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模約為1200億元,預(yù)計(jì)2020年將突破1800億元。
在2019年9月6日舉行的中歐物聯(lián)網(wǎng)無(wú)錫峰會(huì)上,中科院微電子研究所副所長(zhǎng)、無(wú)錫物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新促進(jìn)中心主任陳大鵬表示,傳感器的定制化和差別化等特點(diǎn)在一定程度上降低了傳感器制造的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?;?,未來(lái)與集成電路在各環(huán)節(jié)的融合發(fā)展將成為我國(guó)傳感器制造的重要趨勢(shì)。
雖然傳感器是集成電路的細(xì)分領(lǐng)域,但兩者的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)具有較大差別。與集成電路相比,傳感器從設(shè)計(jì)到制造的定制化程度較高,對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員要求也較高,導(dǎo)致產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期時(shí)間長(zhǎng);同時(shí),傳感器制造材料種類(lèi)繁多、加工工藝復(fù)雜,標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)元器件缺乏導(dǎo)致封裝測(cè)試的自動(dòng)化程度較低,這些因素影響了傳感器制造的規(guī)?;?biāo)準(zhǔn)化水平。
陳大鵬說(shuō),下一步通過(guò)設(shè)計(jì)工具、模型表達(dá)、可測(cè)性設(shè)置和工藝整合等途徑,逐漸與集成電路產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)融合,是我國(guó)傳感器制造的重要發(fā)展方向和主流趨勢(shì)。
在設(shè)計(jì)工具上,推進(jìn)MEMS和集成電路Ansys、Candence定制仿真平臺(tái)的集成融合,實(shí)現(xiàn)一體化設(shè)計(jì);在模型表達(dá)仿真上,逐漸趨向集成電路的表達(dá)方式,通過(guò)建立傳感器生產(chǎn)制造的IP模型,實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn);在可測(cè)性設(shè)置上采用數(shù)字測(cè)試方式,利用數(shù)字電路產(chǎn)生模擬物理機(jī)理,實(shí)現(xiàn)機(jī)理轉(zhuǎn)化;,在工藝整合上,積極發(fā)展傳感器3D封裝技術(shù),實(shí)現(xiàn)芯片到處理器的集成化封裝。
總的來(lái)說(shuō),在產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面,集成電路處于整個(gè)電子信息產(chǎn)業(yè)鏈的上游,發(fā)展好集成電路有望大大促進(jìn)我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)邁向價(jià)值鏈的中高端。而傳感器作為智能裝備感知外部環(huán)境信息的自主輸入裝置,對(duì)智能裝備的應(yīng)用起著技術(shù)牽引和場(chǎng)景升級(jí)的作用,并將在產(chǎn)業(yè)化浪潮中優(yōu)先受益。