中國(guó)擴(kuò)散硅壓力傳感器基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

時(shí)間：2018-08-10作者：寶雞傳感器研究所瀏覽：48

1．曾經(jīng)的中國(guó)傳感器基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè):

       中國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)在改革開(kāi)放以后得到長(zhǎng)足的發(fā)展，最主要的原因就是大量國(guó)外芯體的涌入使得原本復(fù)雜的制造工藝變的簡(jiǎn)單。于是各種以經(jīng)銷(xiāo)壓力傳感器為產(chǎn)業(yè)的公司如雨后春筍般的林立起來(lái)，這是若干年以前所不能想像的。
1990年我有幸早早的介入到了我國(guó)最早的壓力傳感器制造行業(yè)，我所供職的研究所也是國(guó)內(nèi)較早的研究所。成立于70年代中期。那時(shí)我國(guó)的傳感器國(guó)內(nèi)市場(chǎng)相當(dāng)不錯(cuò)，雖然說(shuō)當(dāng)時(shí)的傳感器應(yīng)用范圍還不是很廣泛，但相對(duì)來(lái)說(shuō)具有生產(chǎn)能力的企業(yè)更少，求大于供的局面維持多年。
我國(guó)的傳感器基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)相對(duì)國(guó)外來(lái)說(shuō)比較落后，沒(méi)有形成專業(yè)化的生產(chǎn)模式，當(dāng)時(shí)的每一個(gè)生產(chǎn)企業(yè)必須有一條工藝相當(dāng)復(fù)雜的生產(chǎn)線。從原始硅材料制作成壓力傳感器芯片，要經(jīng)過(guò)磨片---擴(kuò)散（三次）-光刻（三次）-磨硅杯-蒸鋁-壓焊-調(diào)零-初測(cè)-老化等幾十道工藝，幾乎沒(méi)有那個(gè)私企能夠介入到這個(gè)當(dāng)時(shí)工藝相當(dāng)復(fù)雜的行業(yè)。我們也是名符其實(shí)的高科技企業(yè)。




八十年代自主生產(chǎn)的壓力傳感器硅片




說(shuō)到壓力傳感器就不能不提到一個(gè)叫斯密斯的英國(guó)人。是他發(fā)現(xiàn)了擴(kuò)散硅材料的壓阻效應(yīng)，為壓力傳感器的生產(chǎn)奠定了理論基礎(chǔ)。說(shuō)到擴(kuò)散硅壓力傳感器不能不說(shuō)到惠斯登電橋，這個(gè)被簡(jiǎn)單的描述成幾個(gè)電阻的東西從事壓力傳感器行業(yè)的年青人都知道，但沒(méi)有幾個(gè)人能夠一睹它的廬山真面目。

自主生產(chǎn)于八十年代末期的擴(kuò)散硅壓力傳感器芯片，此種主要用于微差壓傳感器的制作。







那時(shí)能夠生產(chǎn)壓力傳感器芯片的企業(yè)為數(shù)不多，據(jù)本人所知東北的沈工所.陜西的酈山微電子公司.寶雞秦嶺晶體管廠寶雞傳感器研究所是當(dāng)時(shí)具有代表性也有所規(guī)模的幾家企業(yè)。就當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)環(huán)境來(lái)說(shuō)，沈X所和陜西的XX微電子公司環(huán)境較好。凈化程度在國(guó)內(nèi)沿列前茅。我們的技術(shù)人員在XX微電子公司出差回來(lái)向我們說(shuō)，人家那兒的凈化程度很高，人人在生產(chǎn)車(chē)間都要換上凈化服裝，部門(mén)之間的傳遞也是從一個(gè)小小的窗口，我們比不上。讓我們羨慕不已。
但是當(dāng)若干年后，我的一位傳感器行業(yè)的朋友從瑞士凱樂(lè)公司參觀回來(lái)說(shuō)：“太先進(jìn)了，原始的硅材料從無(wú)人車(chē)間送入到另外一端出來(lái)的就是成品芯片了。”那時(shí)，我們自己看似很土的生產(chǎn)線已全面停工，用上了下面這種用國(guó)外芯片制作成的傳感器芯體。









2．中國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)土崩瓦解的主要原因：




1．起點(diǎn)太低：我國(guó)在傳感器行業(yè)的發(fā)展腳步較慢，始終跟在國(guó)外傳感器行業(yè)的后面。沒(méi)有動(dòng)用國(guó)家力量投入自主研發(fā)項(xiàng)目。




2．利益驅(qū)動(dòng)：通常，人們把傳感器從原始的硅材料制作成傳感器芯片這一過(guò)程統(tǒng)稱為前工序，制作工藝相當(dāng)復(fù)雜。需要大量的人力資源保證其運(yùn)轉(zhuǎn)。使用充油的隔離膜芯制作傳感器封裝簡(jiǎn)單，易于操作。很適合大規(guī)模生產(chǎn)。對(duì)人力資源投入不多，價(jià)格也日趨合理。九十年代初中期，一只壓力傳感器芯體價(jià)格通常在1000多元左右，而現(xiàn)在的國(guó)產(chǎn)化傳感器芯體只賣(mài)到一百多元，原裝進(jìn)口的傳感器芯體價(jià)格也貴不了多少。沒(méi)有人再愿意用過(guò)去的那種費(fèi)時(shí)費(fèi)力的傳感器芯片來(lái)制作傳感器。還有一個(gè)原因是國(guó)產(chǎn)傳感器芯片制作投入較大，由于自動(dòng)化程度有限，要投入相當(dāng)大的人力和財(cái)力。比如說(shuō)當(dāng)時(shí)生產(chǎn)用的凈化去粒子水，成本算下來(lái)比牛奶還要貴。沒(méi)有相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)和價(jià)格作為保證難以保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn)，也就經(jīng)不起任何來(lái)自外界的竟?fàn)帯?




3．國(guó)產(chǎn)傳感器芯片制作工藝較難操作：用國(guó)產(chǎn)傳感器芯片制作傳感器工藝比較復(fù)雜，對(duì)操作工人的要求較高也是難以推廣和市場(chǎng)化缺乏竟?fàn)幜Φ闹匾颉Ｔ夹酒囊€是用直徑小于頭發(fā)的金絲作為引線的，然后再把金絲焊接在線路板上引線出去。那時(shí)工人都用的普通的烙鐵，要求焊接的速度很快。時(shí)間稍長(zhǎng)就會(huì)把金絲在焊錫絲中熔掉。我在生產(chǎn)線上時(shí)光練習(xí)焊接金絲就花了幾個(gè)月時(shí)間。而現(xiàn)在的成品傳感器芯體只要工人稍加培訓(xùn)就能上崗，方便不少。
   




使用傳感器芯片制作傳感器時(shí)加工的傳感器殼體







3．我國(guó)傳感器基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀：

     在改革開(kāi)放以后，隨著國(guó)外芯體和國(guó)產(chǎn)化芯體的逐漸普及，我國(guó)原有的壓力傳感器基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)線被迫紛紛下馬，據(jù)我所知，很少有能用自主生產(chǎn)的芯片加工成芯體的企業(yè)。國(guó)內(nèi)的幾家大規(guī)模生產(chǎn)傳感器芯體的企業(yè)，其芯片主要來(lái)自于美國(guó)和德國(guó)，沒(méi)有用到國(guó)產(chǎn)化的傳感器芯片。據(jù)說(shuō)，為了降低成本，某企業(yè)在試用了一批國(guó)產(chǎn)傳感器芯片后發(fā)現(xiàn)我們自己生產(chǎn)的芯片和國(guó)外的芯片還是有一定的差距，這是不難想象的。我們至今國(guó)內(nèi)沒(méi)有一條能夠?qū)崿F(xiàn)完全無(wú)人的超凈化生產(chǎn)線，而凈化程度對(duì)半導(dǎo)體工藝的重要性不言而喻。

        隨著時(shí)代的發(fā)展，傳感器技術(shù)在我國(guó)越來(lái)越得到廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，可謂花紅葉綠，然而再芬芳的花兒卻還是要植根于國(guó)外的泥土中。我們不得不扼腕嘆息！中國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)要完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化顯然還有很長(zhǎng)的路要走。
        我們沒(méi)有，真是一大缺憾！















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