“小米粒”撬動大未來——山東華科致力于打造中國(濟南)智能傳感谷
發布時間:
2020-08-14
7月28日,濟南日報刊發一篇題為《首款國產溫度傳感器芯片投產》的消息,報道了位于濟南高新區的山東華科半導體研究院有限公司(以下簡稱“山東華科”)制造出具有自主知識產權的“HK1020”溫度傳感器芯片,引發全國媒體關注。業內人士指出,“如果沒有高端傳感器,‘智能制造’無從談起。

濟南日報8月12日B1版
7月28日,濟南日報刊發一篇題為《首款國產溫度傳感器芯片投產》的消息,報道了位于濟南高新區的山東華科半導體研究院有限公司(以下簡稱“山東華科”)制造出具有自主知識產權的“HK1020”溫度傳感器芯片,引發全國媒體關注。業內人士指出,“如果沒有高端傳感器,‘智能制造’無從談起。看到山東一家企業已經做出了世界領先的溫濕傳感器,說明我國企業已經覺醒,看到了市場機會,但國內對傳感器的重視程度遠遠不夠。”

山東華科生產的溫度傳感器芯片僅有米粒般大小
傳感器到底是啥?為什么要重視?做傳感器難在哪,如何做?記者對此進行了調查采訪。
智能機器離開傳感器后只是一個殼
開車的時候,倒車雷達會感知周圍事物并提醒;面對攝像頭,手機能辨認你是不是主人;設定一個溫度,家里的空調會根據周圍環境自動調節;不用碰方向盤,無人駕駛汽車仍可以在道路上自由穿梭。實現這些,都離不開傳感器。
“對智能機器而言,傳感器就像人的眼睛、鼻子、耳朵和皮膚,直接影響和決定機器控制系統的性能優劣。”山東華科總經理葛劍楠說。
從宏觀層面看,作為現代技術發展方向的主導技術——信息技術,主要包括信息的采集、傳輸和處理三大技術。傳輸即通訊技術,我國的第五代(5G)通訊技術走在世界前沿;處理主要靠計算機技術,這方面我們國家也不落后;而信息的采集主要依靠傳感器,這方面我們國家整體還比較落后。
計算機技術和通信技術作為信息技術的核心,容易被關注,中國已迎頭趕上或者領跑。如今,物聯網把世界連接起來并使其智能化,處在信息技術窗口的傳感器技術重要性凸顯。用通俗的話說:“傳感器不夠好,傳輸和處理技術再先進都沒有用。”
以我們日常生活中使用最多的智能手機為例,它身上安裝著磁力傳感器、重力傳感器、溫度傳感器、光敏傳感器、聲波傳感器、指紋識別傳感器等幾十個傳感器。“沒有了傳感器,智能手機只是一個笨笨的殼。”在人工智能領域,傳感器的使用更多,大型智能機器人身上約有2萬個傳感器。
據了解,2019年中國傳感器市場規模超過2000億元,并且持續高速增長。由于起步較晚,我國傳感器產業發展較落后,尤其是高端傳感器產品幾乎全都從國外進口。‘’
“國外一卡脖子,我們只能干瞪眼。”業內人士指出。
投入高、人才少、研發周期長
為什么傳感器產品多年來一直依賴從國外進口?
葛劍楠介紹,傳感器產品當前的市場價格并不高,比如一塊普通傳感器芯片只有幾塊錢。但是,如果真想做傳感器,其前期研發成本巨大,因此國內少有人涉足。
“前期研發的投入高,以100人的研發團隊為例,每年的費用6000萬元,再加上動輒每臺價格千萬元的設備,至少需要幾十億、上百億的投資。”業內人士指出。
比研發成本高投入更難的是人才難尋。葛劍楠坦言,當初公司在組建人才團隊時,在省內找不到一個合適的人才。
研發的周期長則更為棘手。“如果一家企業選擇從基礎研發開始,沒有四年時間,是難以出成果的。但日益變化的國際市場環境不會給你那么多時間!”葛劍楠說。山東華科選擇與中科院半導體研究所合作,快速實現成果轉化。
2019年10月,借助中國科學院半導體研究所的技術合作優勢,利用山東高速集團的投資,山東華科在濟南高新區改制成立。公司研發團隊快速推進技術成果轉化,目前已擁有探測、小信號放大、模擬數字轉換、校準算法等發明專利,集成電路布圖保護及軟件著作權等。
目前,山東華科首款溫度傳感器芯片“HK1020”已經投入量產,公司擁有自主知識產權,產品可替代進口。公司另有2款溫度傳感器新品即將上市,首款溫濕傳感器芯片已完成設計,預計2020年年底實現量產。

山東華科工作人員展示8英寸晶圓產品,內含上萬只傳感器芯片
追趕超越,需政策支撐形成合力
2017年12月,工業和信息化部印發《智能傳感器產業三年行動指南(20172019)》,旨在補齊智能傳感器產業設計、制造關鍵環節短板,推進智能傳感器向中高端升級,進一步完善產業鏈,促進智能傳感器產業集聚發展。
2019年12月,上海市嘉定區制定鼓勵智能傳感器產業發展的有關意見,指出上海智能傳感器產業園重點發展以智能傳感器為核心的集成電路及物聯網芯片產業;今年2月,廣東省印發加快半導體及集成電路產業發展的意見,提出重點突破儲存芯片、處理器等高端通用芯片設計,大力支持射頻芯片、傳感器芯片等專用芯片的開發設計。
就在8月4日,國務院印發《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》,包含財稅政策、投融資政策、研究開發政策等9部分。其中的財稅政策對整個半導體產業鏈的不同環節都有相應的免稅政策,最高給予10年免稅。
國家和其他省市都在加速推進智能傳感器產業。山東在這些方面有哪些優勢?如何發力?提升產業優勢、補齊產業短板和完善產業鏈條、提升研發創新能力、強化人才隊伍支撐是必由之路。
山東在2014年發布《加快集成電路產業發展的意見》,提出要把握國家新一輪促進集成電路產業發展的重要戰略機遇,加快推進全省集成電路產業轉型升級。
山東大學微電子學院是首批國家示范性微電子學院,承擔著培養芯片研究以及開發人才的重擔,近年來有針對性地培養出芯片產業鏈上下游貫通的專業人才。
今年7月9日,《濟南市關于加快建設工業強市的實施意見》提出打造先進制造業和數字經濟發展高地,具體要重點突破信息技術創新、集成電路等17條重點產業,實現規模化、集群化、高端化發展。
業內人士指出,“支持芯片國產化,應該是技術、產業、政策等全生態鏈的支持,在創投資本、上市融資、稅收優惠上給予更多支撐,幫助國產芯片企業獲得持續迭代的機會,實現良性循環,從而把核心技術做起來。”
目前,山東華科致力于打造中國(濟南)智能傳感谷,推動傳感器芯片產業鏈式集群發展,公司主導的高精度數字智能傳感器項目被列為2020年山東省重大項目。“這件事對濟南、對山東、對國家都是非常重要的一件事。華科在做,但僅靠我們一家還不行。”葛劍楠說,山東華科規劃建設的產業園將面向各類傳感器半導體產業鏈企業開放,努力打造北方地區傳感器示范生態產業區。“我們的目標是替代進口,讓國人挺起腰桿。”

記者: 李萌萌 通訊員 王鵬飛 編輯:牟明善
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