打破国外垄断！这些传感器有望解决卡脖子！还有国产光刻机

近期，2022年度国家重点研发计划“智能传感器”专项立项结果公布，各家勇担研发重责的企业陆续官宣承担研发项目情况。

国家重点研发计划是针对事关国计民生的重大社会公益性研究，以及事关产业核心竞争力、整体自主创新能力和国家安全的战略性、基础性、前瞻性重大科学问题、重大共性关键技术和产品，许多成果具有突破性，填补我国相关领域空白，解决“前脖子”技术难题。

在十四五重点专项中，新增“智能传感器”专项，可见国家最高研发计划对国产传感器技术发展的日益重视。传感器细分领域众多，技术繁杂，亟需国家专项一个个集中力量攻克。

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本文内容均来自各单位官宣资料，部分传感器技术成果将对我国光刻机、高精度数控机床、航空航天发动机等产生较大影响。我们来看看目前部分进入2022年度的智能传感器专项的项目有哪些？有哪些公司承担？具有哪些突破？

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1、MEMS 传感器芯片先进封装测试平台

牵头单位：苏州晶方半导体科技股份有限公司

参与单位：武汉大学、华天科技（昆山）电子有限公司、中国科学院微电子研究所、中机生产力促进中心有限公司等

该项目针对高端 MEMS 传感器先进封装测试需求，以核心工艺建模仿真与验证为基础，突破一系列晶圆级键合、垂直互连、激光划片等共性关键技术；形成硅和玻璃通孔晶圆级、集成无源器件晶圆级、扇出型晶圆级、MEMS与 ASIC 晶圆级集成、和高可靠性系统级封装等成套先进封装工艺；建立基于标准的面向图像传感器、硅麦克风、加速度计、陀螺仪、压力传感器、红外传感器、流量传感器等高端传感器的先进封装测试公共服务平台，面向行业开展服务。

晶方科技是3DIC和TSV晶圆级芯片尺寸封装和测试服务的全球领先供应商。公司的主要产品有影像传感器，生物身份识别，环境光感应，医疗电子和汽车传感器等。晶方科技是国内第一家从事影像传感芯片（CCD和CMOS）晶圆级芯片封装的企业，其掌握的晶圆级芯片封装技术是全球在影像传感芯片应用领域唯一能大规模量产的技术，在该领域的市场份额占40%以上。

2、航空航天用微型温压复合传感器集成技术

牵头单位：昆山双桥传感器测控技术有限公司

航空航天用微型温压复合传感器集成技术项目归集于多参数融合智能工业传感器集成技术方向，针对工业传感器及仪表存在的可靠性与稳定性不足、智能化水平低、功能单一、集成度低等问题，研究工业传感器及仪表多参数融合、可靠稳定封装、智能数据处理或自适应组网等单项或多项集成开发关键技术；研制基于国产传感器敏感元件的高端工业在线传感器及仪表，在制造业复杂热工量原位测量场景应用验证。

该项目由昆山双桥传感器牵头，昆山双桥是中科院昆山高科技产业园、国家火炬计划昆山传感器产业基地核心骨干企业，是国内最早开发MEMS技术压力传感器研究的几个单位之一，是国内较少的几个坚持从MEMS力敏芯片的设计、制造做起，因而具有完全独立的自主知识产权，以高、特、难、新MEMS压力传感器为企业主发展方向。

3、飞机故障预测与健康管理成套传感器及应用

牵头单位：中电科芯片技术（集团）有限公司

参与单位：昆山双桥传感器测控技术有限公司等

项目围绕航空领域智能传感器自主可控的关键问题，聚焦飞机供氧、液压、环控和燃油等系统故障预测与健康管理（PHM）对成套传感器的重大需求，开发具有完全自主知识产权的航空级双余度压力/温压复合及多通道压力传感器组、振动/过载传感器芯片及模组、传感器封装工艺及充油封装装备等，实现飞机PHM系统用成套MEMS传感器国产化。

构建航空级MEMS传感器芯片设计、批量化制造、高性能封装与测试、应用产业链，整合国内MEMS传感器研发及应用优势单位资源，建立成套MEMS传感器芯片制备工艺及批量测试平台，为我国民用航空工程研究提供持续的技术支撑和示范。

推动多型号飞机国产化PHM系统的应用进程，提高我国航空领域MEMS传感器研究领域的源头创新和集成创新能力，并为国产飞机用智能传感器自主可控目标的实现提供有力的研究基础、技术支撑和人才基础。

4、抗辐照硅单光子探测器面阵

牵头单位：中电科芯片技术（集团）有限公司

项目围绕我国重大科学仪器设备用关键核心器件缺失的关键问题，聚焦遥感测距、激光雷达等领域的重大需求，开发具有完全自主知识产权的高性能抗辐照硅单光子探测器，实现器件国产化。

构建单光子探测器设计、制造、封测、应用产业链，整合国内从事单光子探测技术基础研究、应用验证的优势单位资源，建立器件联合攻关及应用验证推广团队，为我国航天遥感、激光雷达研究提供持续的技术支撑和示范。

推动地外天体软着陆地形精密测量系统、车载补盲激光雷达系统等重大工程的应用进程，提高我国硅基单光子探测研究领域的源头创新和集成创新能力，并为我国重大科学仪器用核心器件自主可控目标的实现提供有力的器件基础、技术支撑和人才基础。

5、高精度线光谱共焦尺寸测量传感器

牵头单位：武汉精测电子集团股份有限公司

参与单位：中国计量科学研究院、浙江大学、华中科技大学、武汉大学等8家单位

项目针对国家科技部《智能传感器重点专项》-传感器敏感元件关键技术-“2.14高精度线光谱共焦尺寸测量传感器”方向设立，利用三年时间，研制具有自主知识产权、核心部件国产化的线光谱共焦传感器系统，开发相关软件和数据库，并开展专业化推广。

项目的实施，将成功打破国外企业在该领域长期的技术垄断和产品封锁，完全掌握高精度线光谱共焦尺寸测量传感器技术，直接服务于半导体、精密光学元件等工业领域；同时，将提升科技领军企业的创新主体地位，强化战略科技力量的主体创新能力，推动我国产业向着高端化、智能化发展，具有广泛的社会和经济效益。

精测电子主营业务为显示、半导体、新能源检测系统的研发、销售，主营产品包括模组检测系统、面板检测系统、OLED检测系统、AOI光学检测系统、TouchPanel检测系统和平板显示自动化设备等。多项技术处于行业领先地位并具有突破性，是“国家制造业单项冠军示范企业”。

6、受限空间高精度光纤位移传感器及应用

牵头单位：湖北三江航天红峰控制有限公司

该项目以“2.5 受限空间相干光学位移传感器（共性关键技术类）”为研究方向。该项目的实施，将有助于我国打破国外技术垄断、填补国内空白，解决航空航天发动机等高精度检测的“卡脖子”难题，提高我国航空航天发动机、芯片光刻机、高端精密数控机床的研发与制造水平，推动我国制造业智能化发展。

红峰公司是我国光纤传感技术领域的优势团队，红峰公司技术团队承担了多项省级以上重大科研仪器研制和开发计划，研究开发的多种高精度光纤传感器与测试仪器广泛用于航空、航天、兵器、交通设施、矿区等诸多大型装备和基建工程领域。

7、动态非线性磁场传感机理及生物组织成像技术研究

牵头单位：西安电子科技大学

参与单位：上海交通大学、浙江大学、首都医科大学附属北京友谊医院、中国医学科学院肿瘤医院和中国食品药品检定研究院。

磁粒子传感成像是一种新型传感成像技术，其理论灵敏度是磁共振成像的1000倍，成像速度是磁共振成像的2000倍。近年来，磁粒子传感成像已逐步从基础理论走入了预临床应用，但其发展时间短、理论不成熟，导致无法在生物组织传感成像中展现出理想的灵敏度和分辨率。
为应对该挑战，项目旨在运用系统地研发磁粒子传感基元、智能传感探针、传感技术和成像方法等新策略，实现对病灶内磁粒子的高灵敏、高分辨和大视场的成像检测，并开展应用验证，通过全链条设计来推动磁粒子传感成像在肿瘤等重大疾病诊断中的应用，提高癌症早诊水平，满足面向人民生命健康的国家战略需求。

该项目由西安电子科技大学生命科学技术学院王忠良教授作为项目负责人牵头，这是生科院作为项目牵头单位获批的首个国家重大项目，也是科技部在磁粒子成像领域立项的首个重大项目。

8、碳纳米管生物传感芯片晶圆级制造工艺研究

牵头单位：北京大学

参与单位：湖北中医药大学、中国人民解放军疾病预防控制中心、湘潭大学。

当前，生物传感设备存在灵敏度低、检测慢、抗干扰能力差、体积大等问题。信息技术促使生物传感器向低耗智能化、便携轻量化、多功能集成化方向发展。

碳纳米管兼具传感器和高性能集成电路所需优异特性，是构建集成化智能生物传感芯片的理想半导体材料。我国在碳纳米管材料、器件、电路的批量制备方面具有国际领先技术优势，有望发展可规模化制造的高性能智能生物传感芯片。

该项目旨在发展晶圆级碳纳米管场效应晶体管生物传感器的新工艺和新技术，通过可控的特异性生物修饰，实现对核酸分子、蛋白质等一系列生物标志物的高灵敏、高特异性检测，采用批量化封装的碳管生物传感芯片及便携式检测装置，实现对心血管疾病和病毒超快速临床检测。

9、活细胞内生物质动态检测纳米孔传感器

牵头/参与单位：四川大学

活细胞内生命物质分析是提升重大疾病早期诊断、新药开发和精准医疗水平的关键技术，针对细胞内核酸、酶、蛋白质、神经递质等生物质提取与动态监测的需求，研究活细胞内成分的微量取样技术和提取液中生物质的特异性检测技术；研究原位、动态生物质纳米孔传感技术；研制无探针生物量敏感元件及传感器，在生物、医学等领域开展应用验证。

结语

我国传感器产业羸弱，许多传感器技术不如国外先进水平，作为先进制造和信息社会的基石，传感器基础技术的落后对我国物联网、互联网、消费电子、汽车等上游行业产生较大影响。

文中，这些国家重点研发计划的智能传感器立项项目，对填补我国相关传感器技术领域空白，取得传感器技术突破性成果，从而解决“卡脖子”技术难题，发挥了重要作用。

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