传感器和仪表元器件2020年发展规划建议

　　一、国内外发展现状及问题

　　传感器和仪表元器件是仪器仪表与自动化系统最基础元器件之一。技术发展的总趋势是小型化、集成化、陈列化、多功能化、智能化、系统化和网络化。主要技术将在现在的基础上予以延伸和提高，并实现产业化。

　　世界民用传感器市场1998年为325亿美元，2003年将达到422亿美元，2008年将增加到506亿美元。年平均增长率为5.3%。工业过程控制传感器市场1998年为60亿美元，2008年将达到91亿美元，在新型传感器中，MEMS传感器是全世界增长最快的产品之一，近年来，MEMS市场销售年增长率为20%~30%，预计2005年的销售额将达到115亿美元。

　　我国传感器和仪器仪表的技术和产品，经过发展，有了较大的提高。2000年总产量已经超过13亿只，品种规格已经超过6000种，产值达到19.5亿元。全国已经有1600多家企事业单位从事传感器和仪表元器件的研制、开发、生产。但与国外相比，我国传感器和仪表元器件的产品品种和质量水平，尚不能满足国内市场的需求，总体水平还处于国外90年代初期的水平。

　　存在的问题：
 
　　（1）科技创新差，核心制造技术严重滞后于国外，拥有自主知识产权的产品少，品种不全，产品技术水平与国外相差15年左右。

　　（2）投资强度偏低，科研设备和生产工艺装备落后，成果水平低，产品质量差。

　　（3）科技与生产脱节，影响科研成果的转化，综合实力较低，产业发展后劲不足。

　　二、发展的战略目标和意义

　　1、战略目标

　　（1）以工业控制、汽车、通讯、环保为重点服务领域，以传感器、弹性元件、光学元件、专用电路为重点对象，发展具有自主知识产权的原创性技术和产品；

　　（2）以MEMS工艺为基础，以集成化、智能化和网络化技术为依托，加强制造工艺和新型传感器和仪表元器件的开发，使主导产品达到和接近国外同类产品的先进水平；

　　（3）以增加品种、提高质量和经济效益为主要目标，加速产业化，使国产传感器和仪表元器件的品种占有率达到70%~80%，高档产品达60%以上。

　　2、意义

　　传感器和仪表元器件具有服务面广、品种繁多、需求量大等特点，其技术水平和产品质量的提高，为我国制造业信息化奠定基础。

　　三、重点发展的前沿及关键技术

　　1、传感器技术

　　发展重点是：

　　（1）MEMS工艺和新一代固态传感器

　　①微结构制造工艺：深反应离子刻蚀（DRIE）工艺或IGP工艺；

　　②封装工艺：如常温键合倒装焊接、无应力微薄结构封装、多芯片组装工艺；

　　③新型传感器：如用微硅电容传感器、微硅质量流量传感器、航空航天用动态传感器、微传感器，汽车专用压力、加速度传感器，环保用微化学传感器等。

　　（2）集成工艺和多变量复合传感器

　　①微结构集成制造工艺；

　　②工业控制用多变量复合传感器，如：压力、静压、温度三变量传感器，气压、风力、温度、湿度四变量传感器，微硅复合应变压力传感器，陈列传感器。

　　（3）智能化技术与智能传感器 

　　①信号有线或无线探测、变换处理、逻辑判断、功能计算、双向通讯、自诊断等智能化技术；

　　②智能多变量传感器，智能电量传感器和各种智能传感器、变送器。

　　（4）网络化技术和网络化传感器

　　①传感器网络化技术；

　　②网络化传感器，使传感器具有工业化标准接口和协议功能。
　　
　　2、仪表元器件

　　（1）弹性元件

　　发展重点是：

　　①开发和完善新型成型工艺：电沉积成型工艺，焊接成型工艺；

　　②重点开发航空、航天用的低刚度、大位移、长寿命的微小型精密波纹管，高温高压阀用波纹管；

　　③研制波纹管高效成型工艺设备和性能检测仪器。

　　（2）光学元件

　　发展重点是：

　　①开发先进工艺：非球面光学元件设计、制造技术、光学多层测射镀膜技术和新型离子辅助镀膜技术。

　　②开发光纤通讯和数字成像用新型光学元件，如：微型变密度滤光片、超窄带滤光片，微透镜阵列、大面积偏振元件、非球面玻—塑混合透镜。

　　（3）专用电路

　　发展重点是：

　　①提高专用电路集成度和个性化服务的设计技术和制造工艺；

　　②应用软件固化技术，开发适合智能化、网络化传感器和仪表的信号变换、补偿、线性化、通讯、网络接口等专用电路。

　　四、分段实施的步骤和方案

　　1、2006~2010年

　　重点研究MEMS工艺，集成化工艺和仪表元件新型制造工艺；开发新一代固态传感器和新型仪表元器件；进行新产品的工程化研究，新型传感器和仪表元器件实现中试生产。

　　2、2011~2015年

　　重点研究传感器的智能化技术，在继续开发MEMS工艺和新型仪表元件制造工艺的基础上，开发智能化传感器和高性能仪表元器件；进行新产品的产业化研究，部分新产品实现产业化生产。

　　3、2016~2020年

　　重点研究传感器网络化技术，开发网络化传感器和相应专用电路。新型传感器和仪表元器件实现产业化生产，国产传感器和仪表元器件的品种占有率达到70%~80%，高档产品达60%以上。