傳感器的發展現狀及西安傳感器的優勢
        我國電子信息業在上世紀八十年代*次騰飛后，隨著國民經濟信息化進程的加快，之后又進入持續快速發展的新時期。這個時期電子信息產業的主要特征表現為：一是正在從單一的制造業轉變為物質生產與知識生產，裝備制造與系統集成，硬件制造與軟件制造，工業生產與信息服務相結合的現代信息產業；二是產業結構，產品結構，企業結構，運行機制，管理模式等方面發生了深刻變化；三是我國信息產業成為國民經濟的支柱產業和先導產業，是新世紀的戰略產業，為國民經濟和社會信息化建設提供主要技術和物質支撐。
傳感器技術及其產業的特點是：基礎、應用兩頭依附；技術、投資兩個密集；產品、產業兩大分散。基礎、應用兩頭依附，是指傳感器技術的發展依附于敏感機理、敏感材料、工藝設備和計測技術這四塊基石。敏感機理千差萬別，敏感材料多種多樣，工藝設備各不相同，計測技術大相徑庭，沒有上述四塊基石的支撐，傳感器技術難以為繼。
    應用依附是指傳感器技術基本上屬于應用技術，其市場開發多依賴于檢測裝置和自動控制系統的應用，才能真正體現出它的高附加效益并形成現實市場。也即發展傳感器技術要以市場為導向，實行需求牽引。技術、投資兩個密集技術密集是指傳感器在研制和制造過程中技術的多樣性、邊緣性、綜合性和技藝性。它是多種高技術的集合產物。由于技術密集也自然要求人才密集。投資密集是指研究開發和生產某一種傳感器產品要求一定的投資強度，尤其是在工程化研究以及建立規模經濟生產線時，更要求較大的投資。增加投資和正確的投資方向是提高傳感器產業水平的主要條件之一，也是企事業決策者謀求*經濟效益的重要手段。產品、產業兩大分散，產品結構和產業結構的兩大分散是指傳感器產品門類品種繁多，生產、研究單位分布在除地方外有12個部委（電子、機械、*、航天、教委、冶金、船舶、鐵道、輕工、化工、煤炭等），其應用滲透到各個產業部門，它的發展既是各產業發展的推動力。只有按照市場需求，不斷調整產業結構和產品結構，才能實現傳感器產業的全面、協調、持續發展。
    在國家的支持下，“八五”以來，我國的傳感器技術及其產業取得了長足進步。
    在學術交流方面，1989年10月由敏感元器件與傳感器分會發起主辦的“STC〞89 首屆全國敏感元件與傳感器學術會議”已延續至今，固定每兩年召開一次，每逢活動不但國內學者、企業家云集且有不少其它國家的人士參加。目前，其論值組織機構為：“全國敏感元件與傳感器學術團體聯合組織委員會”。
    在原電子工業部的努力及敏感元器件與傳感器分會的積極組織下，實施的“雙加工程”即：加快力度加快發展，的方針指導下，建立了我國敏感元器件與傳感器生產基地。這三大基地分別為：
    “安徽基地”，主要是建立力、光敏規模經濟。
    “陜西基地”，1990年2月成立了“陜西省敏感技術產業集團公司”主要是建立電壓敏、熱敏、汽車電子規模經濟為主要目標。
    “黑龍江基地”主要建立氣、濕敏規模經濟為主要目標。
    多年來，三大基地在發展過程中雖然興衰不一，歷史地看，它對我國敏感元件與傳感器行業的建設起到了一定的推動作用。“九五”期間傳感器技術研究國家重點科技攻關項目取得了51個品種86個規格的新產品。初步建立了敏感元件與傳感器產業。
    產品已進入到億萬人民的家庭生活中，并已在國民經濟各部門和國防建設中得到一定應用。近年來，在研發主力軍的建設方面，主要表現在：（1）建立了“感技術國家重點實驗傳室”、“微米/納米國家重點實驗室”、“國家傳感技術工程中心”等研究開發基地。
    全國已有1688家企事業從事傳感器的研制、生產和應用，其中從事MEMS研制生產的已有50多家。目前全行業正在執行“十五”規劃，MEMS等5項新型傳感器已列入研究開發的重點；國家計委決定從2002年開始組織實施的新型電子元器件產業化專項中有5項新型敏感元件與傳感器已經啟動；一些省、市新建立的“傳感器產業基地”、“MEMS科技股份有限公司”，呈現出良好的發展態勢。
    我國開發新一代的高、精、尖傳感器已具備條件，如光纖、紅外、超聲波、生物、智能及模糊控制傳感器，采用MEMS技術制作微傳感器等，這些新產品逐步實現了CAD設計、全部實現可靠性設計，質量分析及質量信息管理均采用計算機化。
    2003年，我國傳感器銷售額達186億元，同比增長32.9%。熱敏年產量在1000萬只以上的企業有5家。雖然它的附加值不高，但它在整個電子行業是*的。
    以熱敏電阻器為例，西安市榜上有名，名列*五。
    由于該行業近年來一直保持穩定的增長態勢，目前，年總產量超過13億只，從而初步形成了電子制造業中的經濟增長點。
    以流量計批量生產為例，多年來，西安市可謂是全國的*。
    以力敏元件與傳感器批量生產為例，陜西省名列。
    “九五”其間，通過科技攻關，傳感器技術領域水平得到較大的提高。主要以工業自動控制、機電一體化、科學測試儀器為服務領域,以市場需求為導向，以提高敏感元件及傳感器的技術水平、可靠性水平和產業孵化為目標,安排工程化研究、新產品、共性關鍵技術攻關三個層次內容。在國家計委,*，國家機械*的組織和領導下，在承擔單位和廣大科技人員的努力下，比較圓滿地完成了攻關任務，攻關成果具有一定的顯示度。通過三年的攻關：（1） 工程化課題共計建成中試生產線11條，使18個品種75個規格的新產品形成一定規模的生產；（2） 新產品課題開發力敏、磁敏、溫度、濕度、氣敏傳感器的新產品共5個品種86個規格，90%開始小批量生產并供應市場；（3） 在共性關鍵技術課題自主開發方面，攻克了一批共性新工藝技術和批量生產技術，傳感器的CAD技術、關鍵工藝技術、微機械加工技術、可靠性技術在生產中得到應用，使傳感器的成品率普遍提高10%，可靠性水平提高1～2個等級；（4） 據不*統計攻關三年累計銷售各類傳感器1260多萬只，實現銷售收入14418萬元。取得科研成果59項，獲得國家32項，在國內外各類期刊上發表論文和研究報告244篇，攻關成果的總體水平達到國外90年代的*水平。取得了較好的成績 。“十五”其間，傳感器技術國家的科技攻關范圍較小，僅選擇了少數項目，集中在幾個單位內進行，沒有起到行業推動作用。
    通過國家實施“863”計劃，中國半導體行業專門成立了“支撐業”分會，按照一般制造業的發展規律應該是前端材料先行。我國集成電路產業由于特殊的現狀和歷史原因，選擇了產業鏈中端的集成電路制造作為突破口，這也符合市場引導的原則，先建生產線再吸引上下游企業，在發展過程中人們看到了材料先行，但從外部環境來看，許多地區，支撐材料企業沒有享受到國家規定的集成電路產業的優惠政策，影響了支撐材料的發展，而企業面臨的是提高產品質量水平與降*格雙重壓力也無法回避。沒有好的支撐材料就作不出好的傳感器。未來10~20年，傳統硅技術將進入成熟期（為2014~2017年），屆時，φ300mm（12英寸）硅晶片將大量用于生產，我國（有研半導體材料股份有限公司）12英寸硅單晶拋光片和外延片，將于2005年地底形成月產1萬片試生產能力；大直徑硅外延片“SOI”材料（上海新傲科技有限公司）利用注氧隔離（SIMOX）和外延技術開發的大直徑“SOI”材料，目前4英寸--6英寸“SOI”圓片年生產規模達30000片；由北京師范大學低能核物理研究所承擔的“大直徑SOI材料國產化裝備及相關工藝研究”已通過討論了專家驗收；清華大學微電子學研究所承擔的“大直徑SiGe/Si外延材料”目前月產5英寸硅片達3000片；由中電科技集團第四十六研究所承擔的“直徑6英寸半絕緣GaAs單晶晶片制備技術研究”，目前其指標達到了同類商品水平的6英寸“開盒即用”半絕緣砷化鎵雙面拋光片，已建成年產5000片的生產線。上述進步，使得材料的低成本制造技術和材料的應用技術將得到的發展，這無疑將為研制生產微型傳感器、智能傳感器等新型傳感器提供技術保障。
    從總體發展看，傳統硅技術將一直延續到2047年（即晶體管發明100周年），才趨于飽和（即達到芯片特征尺寸的極限）和衰退。而當前微電子技術仍將依循“等縮比原理”和“摩爾定律”兩條基片規律走下去，在盡力逼近傳統硅技術極限中，不斷擴展硅的跨學科橫向應用（如MEMS等）和突破“非穩態物理器件”（量子、分子器件），而上述微電子技術發展中的兩大方向正是當前乃至未來20年傳感器技術的主要發展方向。
    多學科、多種*的交叉融合，推動了新一代傳感器的誕生與發展：例如：當前我國正在重點開發的MEMS（微電子與微機械的結合）、MOMES（MEMS與微光學的結合）、智能傳感器（MEMS與CPU、信息控制技術的結合）、生物化學傳感器（MEMS與生物技術、電化學的結合）等以及今后將大力開發的網絡化傳感器（MEMS網絡技術的結合）、納米傳感器（納米技術與傳感器技術的結合）均是多學科、多種新技術交叉融合的新一代傳感器。
    二、“十一五”發展敏感元件與傳感器的總體思路、發展戰略和發展目標
    1.市和分析
    我國目前的傳感技術產業現狀還不能滿足國內市場的需要。據統計，2003年我國在工業自動化工程中使用了大約270萬臺套壓力傳感器，其中進口傳感器約占市場的70%，用匯額約30億美元以上。部分國產化的壓力傳感器僅占20%，而全部采用國產技術生產的傳感器大約占市場總量不足10%。毒性氣體傳感器在環境保護中使用大約在20萬臺套，其中，進口產品占78%，農業及工業用CO2傳感器幾乎全部依靠進口，而汽車電子用傳感器除低檔車用一些溫度、轉速、位置、壓力傳感器國產外，其余全部為引進，并占市場總額的90%。面對嚴峻的形勢，加速高技術含量的新型傳感器的發展，加速產業產品調整，適應國民經濟的需要，已是當前具有戰略意義、刻不容緩的任務。
    從總體上看,近年來傳感器產業取得了長足進步,已形成了一定的產業基礎,但離市場需求及水平有較大差距,據傳家們估測,科研開發與新品研制仍落后水平5～10年,而規模生產技術則落后10～15年。其主要差距表現在:
    （1）具有知識產權的創新成果少,科研成果工程化速度慢,并未能真正轉化為生產力而進入國民經濟主戰場,取得顯著社會經濟效益的項目少；
    （2）如：熱敏電阻器與溫度傳感器的年銷售量僅為日本的15%～20%,實現規模經濟生產的企業少；
    （3）品種少,產品更少,市場滿足率低。
    （4）生產工藝裝備水平低,
    2．發展思路和行業定位
    行業的發展思路簡單地講：產品應定位在量大面廣的期望盡快占領國內外市場的產品，作為企業應從設備、技術引進、合資做起；基礎研究、及各類新型敏感元器件與傳感器的開發，應由大專院校、研究所承擔。就全國狀況而言,近年來與國外企業合資及引進*技術和自動生產線的企業,通過消化吸收、創新，產品的技術水平、品質及管理,在不同程度上,已達到同類產品的*水平。為我國敏感元器件與傳感器行業發展已邁出可喜的一步。
    為了提升技術水平，發展規模經濟，在國家貼息政策的扶持下，2001年西無二電子集團公司進行了第三期技術改造。技改投入資金6500萬元，目前已接近完工。共引進世界*專業化生產設備29臺套，購置國產*生產和檢測設備100臺套，形成了以進口設備為主，國產設備為輔的高自動化聯合生產線。三期技改后，可形成年產35000萬標準只通用型壓敏電阻，和年產200萬只防雷組合件產品。2003年的產量達到1.8億標準只，年遞增率達25%，2004年上半年產量已達1.4億標準只，全年應達到約3億標準只左右。
    近年來，國內壓敏電阻的生產企業也有了不同程度的發展。廣東豐華年產約2億只，四川鐵達年產1億只，咸陽795廠年產約0.6億只，佛山科星年產約0.4億只，加上其它一些小企業的產量，年產共約5億只左右，其產品主要供應國內市場。
    3．產業結構調整目標
    經過“十五”的努力，我國敏感元器件與傳感器產業的門類、品種、質量體系、價格體系、*均有長足進步。隨著社會的進步，各種不同類型的敏感元器件與傳感器在國民經濟各部門的廣泛應用。
    ⑴ 在“十一五”期間敏感元器件與傳感器產業結構調整方面，要對在應用方面量大面廣的產品繼續實行“吸收型”的發展戰略方針，引進技術、引進設備，加以改進提高，逐步形成自主的技術開發能力，并要特別重視研究大生產工藝技術和提高產業水平；
    ⑵ 重點發展消費類應用產品： 逐步發展*，在科學研究方面注重“應用、實際、大生產制造技術”的實效；
    ⑷ 環保用各種類型傳感器：
    我國生態系統已嚴重惡化，加強生態建設、遏制生態惡化、加大環境保護治理已成為刻不容緩的重點項目之一，而傳感器技術對重點區域、流域、海域治理的監測將發揮重大作用。
    目前環保用各種類型傳感器幾十種參數檢測的多數我國尚不能實用化，甚至屬于空白，急待開發。大氣環境質量的監測：CO、CO2、SO2、NOx、O3、H2S等20多種有害氣體、 總懸浮顆粒物（工業粉塵、煙塵等）； 溫度、濕度、風向、風速、氣壓、雨量等江河湖海的水質監測：主要監測內容有：水流量、自動比例采樣、電導、濁度PH、COD、BOD、TP、TN、礦物油、氧化物、總磷、總氮、氨、氮以及金屬離子濃度等 。目前環保用各種類型傳感器幾十種參數檢測的多數我國尚不能實用化，甚至屬于空白，急待開發。大氣環境質量的監測：CO、CO2、SO2、NOx、O3、H2S等20多種有害氣體、 總懸浮顆粒物（工業粉塵、煙塵等）； 溫度、濕度、風向、風速、氣壓、雨量等江河湖海的水質監測：主要監測內容有：水流量、自動比例采樣、電導、濁度PH、COD、BOD、TP、TN、礦物油、氧化物、總磷、總氮、氨、氮以及金屬離子濃度等 。
    4．設施農業（工廠化農業）用各種類型傳感器
    目前，我國的設施園藝面積已達140萬公頃，居世界*。全國塑料大棚面積已達5萬公頃，大型溫室面積已達588萬公頃，其中引進現代化溫室面積近200萬公頃。今后5-10年內，大型連株溫室將以每年超過100公頃的速度增長。
    設施農業（工廠化農業）所用各種類型傳感器主要檢測的參數有
    ⑴ 室外環境：空氣溫度、濕度、光照、風力、風向、降雨量；
    ⑵ 室內環境：空氣溫度、濕度、光照、CO2、濃度，栽培基質溫度、加溫，水溫度及流量等；
    ⑶ 灌溉系統：營養液參數（供液溫度、pH值、EC值及各種離子成份等）；
    ⑷ 作物生理生態：葉面溫度和濕度、蒸騰強度、光合作用強度等。
    由此可見，設施農業需要大量的質優價廉的傳感器，傳感器技術在我國農業現代化中大有可為。
    ⑸ 醫療衛生與食品業檢測:
    重點開發診治各種疾病的生物和化學傳感器、食品發酵和酶電子敏感元器件與傳感器等。
    ⑹ 行業要為振興東北老工業基地添磚加瓦
    ⑺ 行業要為開發大西北貢獻力量
    5．重點發展產品和項目
    根據我國的實際國情和敏感元器件與傳感器市場需求以及國外行業發展趨勢，“十一五”應重點進行以下方面的研究開發和生產：
    ⑴ 微電子機械系統（微、納米級產品）；
    ⑵ 汽車傳感器系統；
    ⑶ 環保傳感器系統；
    ⑷ 過程控制傳感器（力、熱、濕、氣、磁、光、電壓、電流等）；
    ⑸ 醫療衛生與食品業檢測用各種不同類型的傳感器；
    ⑹ 微型化、元件化電量隔離傳感器
    ⑺ 數字化、網絡化、智能化電量隔離傳感器
    ⑻ 系列過電壓防雷組合件（壓敏電阻器）
    ⑼ 磁敏元件及巨磁電阻（GMR）傳感器
    （10）CH4傳感器及其監測報警器
    6．存在的主要問題與初步分析
    產業的企業結構分布過于分散，企業成長緩慢。傳感器行業的屬性是分散性的，行業集中度低，但當前全行業廠家與公司的產業結構分布過于分散，中小型企業約占全行業企業總數的90%以上，且大多數企業長期處于“小、弱、散”的落后狀況，無論是生產規模、產品檔次、技術水平都無法與世界同行大公司相比，尤其是缺少實力雄厚、*高和競爭力強的大型企。
    三、 西安發展敏感元器件與傳感器展望
    充分利用國家對發展敏感元器件與傳感器技術的相關政策，是發展敏感元器件與傳感器產業的保證，這些政策主要有：在《國民經濟和社會發展“九五”計劃和2010年遠景目標綱要》中明確提出將新興元器件作為電子工業發展的重點。為了推動我國新型電子元器件發展，國家計委組織實施新型電子元器件專項中第二項為敏感元器件和電子元件。
    隨著深化改革和社會主義市場經濟的發展，傳感器行業雖已開始形成了多元化的所有制結構，國有經濟一統天下的局面已不復存在，但目前國有經濟的比重仍然過大，且企業多數經營困難。例如，一些生產規模在20世紀80年代中后期曾處于中、上水平的國有企業，而在其后的10～15年里始終發展緩慢，如今已大在落后于一些后期成立的合資企業和股份公司。
    傳感器被譽為“信息裝備的特種元件”，是信息技術的三大支柱之一，是一項符合我國*生產力發展要求的高技術，是當前乃至未來10～20年我國信息產業重點發展的基礎類新型產業。為此，我們要在現有的基礎上，分析現狀，總結經驗，從而展望未來，規劃未來，在國家政策導向下，與時俱進，抓住機遇，發展開拓，以更快的速度將我國的傳感器產業建設成為具有更高技術水平和更強綜合實力與競爭力的新型高科技產業，全行業必須樹立創新意識，大力加強新型傳感器的開發，緊密結合我國國情和市場發展需求，努力開發新技術含量高、擁有自主知識產權的新型傳感器，提高產品的性能價格比，加快科研成果的轉化，加快新型傳感器的產業化，迅速提高國產傳感器的*。
    西安以古老*，她有幾千年人類神奇的歷史背景，具有豐富的歷史文化遺產，人文環境，人杰地靈。*的高校、科研機構、高新企業云集在開發區內，已形成了不可估量的“能量團”；陜西電子工業基礎設施雄厚，電子材料、電子元器件、電子整機、電子設備等具有得天獨厚的配套環境，因此，科研生產協作的互補區域半徑小；陜西已有80多家從事敏感元器件與傳感器的研制與生產，有的已發展成為業內舉足輕重的“小巨人”；敏感元器件與傳感器是學科密集型的產業，而西安的高校與科研機構各類高層次的專業技術人員密集（高校數量全國*三）很適合該行業的發展；從地域上講，西安降雨量與氣候變化十分適合敏感元器件與傳感器的批量生產；相信在*西安*產業開發區的指導下，結合多年來已有的品牌產品，繼續“八五”未盡工程，根據需求調整開發生產新一代產品，盡快形成新的行業基地是*可能的。