國家傳感器科技攻關和技術發展狀況

傳感器技術研究”是“九五”國家重點科技攻關項目。文中敘述了傳感器科技攻關在解決成果工程化、新產品開發和共性關鍵技術方面所取得的主要成績，包括技術創新、中試生產和達到的技術水平。通過科技攻關，提高了我國傳感器技術水平，促進了我國傳感器產業的發展。

1、引言

　　2000年6月12日，在國家科技部的組織下，“96-748傳感器技術研究”國家重點科技攻關項目進行了項目驗收。與會專家聽取了項目實施組的“項目執行自評估報告”后認為，“96-748傳感器技術研究”經過3年攻關已經圓滿地完成國家攻關項目規定的攻關目標、考核目標和研究內容。本項目共計投入經費6642．37萬元，國家撥款2500萬元。投入科技人員468人／年。通過3年的攻關，共計建成中試生產線12條，其中工程化課題建成中試生產線9條，新產品開發課題建成中試生產線3條，使18個品種75個規格的新產品形成一定規模的中試生產；通過新產品開發，開發了力敏、磁敏、溫度、濕氣敏的51個品種86個規格的新產品，90％的成果進行了批量或小批量生產并供應市場。傳感器的共性關鍵技術包括CAD技術、關鍵制造工藝、微機械加工技術、可靠性技術在生產中得到應用，攻關產品的成品率普遍提高10％以上，可靠性水平提高1-2個等級，建成傳感器實驗室、試驗基地5個；據不完全統計，攻關3年累計銷售各類傳感器1260多萬支，實現銷售收入14418多萬元，取得科研成果59項，總體水平達到國外九十年代中期的先進水平。獲得國家專利32項(其中獲得和受理發明專利11項)，在國內外各類期刊上發表學術論文和研究報告244篇，進行技術轉讓6項，取得較好的成績。

　　“九五”傳感器科技攻關的指導思想是：一個目標是提高傳感器的技術水平、可靠性水平和產業化程度。二個轉變是向提高企業技術進步轉變，向提高市場占有率轉變。三個結合是共性關鍵技術與應用技術相結合，加快產業化進程；典型產品開發與產品系列化相結合；滿足市場需要；科研開發與成果工程化相結合，實現適度規模生產。

　　通過攻關，在傳感器的關鍵制造工藝、新產品開發、科技成果的工程化等方面提高了我國傳感器的技術水平，促進了我國傳感器產業的形成，縮小了與世界先進水平的差距。

2、在技術上，取得一批具有自主知識產權的成果

　　通過攻關，在技術上有所創新，取得一批具有自主知識產權的科技成果，主要是：

(1)復旦大學發明的掩膜-無掩膜腐蝕工藝為國際首創。不僅在實驗上取得凸角處出現[311]面的基本規律，理論上也推導出新的底面條件和新生底面深度和位置的公式，開創了用腐蝕技術制造微結構的新工藝。利用KOH腐蝕液對于不同晶面腐蝕速率的差異，在理論和工藝上解決了采用一次掩膜技術形成三維多層微機械結構的工藝，多層結構層差控制精度在4／μm以內，轉移平面的平整度優于1／tm，受理一項發明專利。

(2)清華大學研制成功一種基于石英諧振器應變敏感效應的數字式力與稱重傳感器。研究了敏感元件的力敏特性、諧振器的能陷效應與諧振頻率、諧波次數和結構的關系，保證了良好的頻率穩定性。研制了專用膠粘劑，解決了影響傳感器蠕變和滯后性能的關鍵工藝，提高了傳感器性能指標及合格率。在國內外首創開發了系列化的下游應用產品——各類石英電子衡器。取得6項實用新型專利、一項發明專利，受理4項發明專利。

(3)哈爾濱理工大學研制成功了"新型本征半導電高分子壓力溫度雙參數傳感器"，首次合成聚省醌自由基高聚物，這是一種壓敏系數和溫度系數極高的高分子材料，過材料表面處理等技術制成傳感器，解決了油井高溫潛油泵的溫度和壓力測量的難題。經過檢索表明，新型本征高分子壓力溫度雙參數傳感器為國際首創，已經受理一項發明專利。

(4)沈陽儀器儀表工藝研究所在國內首次解決了擴散硅力敏芯片溫度靈敏度自補償工藝。通過調整平面工藝的摻雜工藝參數，實現了在-30-80C的全溫區內，力敏芯片的靈敏度溫度漂移控制在5％o之內，實現了擴散硅力敏芯片的靈敏度溫度自補償。

(5)沈陽儀器儀表工藝研究所開發了高靈敏度InSb薄膜制備工藝，解決了高密度、高磁導率鐵氧體基底磨拋工藝，In、Sb單質蒸鍍工藝，敏感磨層微米級減薄工藝以及提高芯片靈敏度的摻雜工藝，研制的InSb薄膜完全能夠滿足制備高性能磁敏元件的需要。取得了兩項實用新型專利和發明專利。