傳感器從 19 世紀 60 年代誕生至今大約有 150 余年的時間,如今隨著物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)的快速發(fā)展,對于傳感器技術提出了更多、更高的要求。麥肯錫報告指出,到 2025 年,物聯(lián)網(wǎng)帶來的經(jīng)濟效益將在 2.7 萬億到 6.2 萬億美元之間,傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)傳感層數(shù)據(jù)采集的重要入口,勢必也將在接下來的幾年里迎來爆發(fā)式的增長。
什么是傳感器呢?傳感器是由一種敏感元件和轉換元件組成的檢測裝置,能感受到被測量,并能將檢測和感受到的信息按照一定規(guī)律轉換為電信號(電壓、電流、頻率或者是相位等)的形式輸出,最終為物聯(lián)網(wǎng)應用的數(shù)據(jù)分析、人工智能提供數(shù)據(jù)來源。
目前,全球傳感器市場主要由美國、日本以及德國的幾家龍頭公司主導。全球傳感器約有 2.2 萬余種,中國已經(jīng)擁有常規(guī)類型和品種約 7000 種,而 90%以上的高端傳感器仍嚴重依賴進口,數(shù)字化、智能化、微型化傳感器嚴重欠缺。
目前國內傳感器主要的技術研究方向就是 MEMS(微型機械電子系統(tǒng)),將微處理器與傳感器集為一體,使其成為具有環(huán)境感知、數(shù)據(jù)處理、智能控制與數(shù)據(jù)通信功能的智能數(shù)據(jù)終端設備。在微電子學中講到,集成電路的特征尺寸越小意味著該器件的集成度越高,運行速度越快、性能越好,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中傳感器的尺寸越小對于系統(tǒng)在布置時也意味著更加方便、性能更優(yōu)。但同時,對硬件的要求也就更高,其中的核心就是傳感器芯片了,目前國內大規(guī)模傳感器廠商較少,主要以中小廠商為主,芯片材料也是以 FR-4 基板、鋁基板為主,但是在發(fā)達國家,陶瓷基板已經(jīng)大規(guī)模應用,陶瓷基板具有更好的穩(wěn)定性,更優(yōu)良的絕緣能力,超高的導熱能力成為了世界級傳感器廠商的掌上明珠。
國內傳感器與國外技術還有一定的差距,但是我們不能光看在技術上,得同時對硬件進行升級,畢竟硬件才是基礎。國內的陶瓷電路板目前發(fā)展也是十分迅速,主要的技術有薄膜技術、厚膜技術、絲網(wǎng)印刷技術、DPC 技術(直接覆銅技術)和最新的 LAM 技術(激光快速活化金屬技術)。LAM 技術是目前最先進的陶瓷電路板加工技術,可以進行高密度組裝,線 / 間距(L/S)分辨率可以達到 20μm,從而實現(xiàn)設備的短、小、輕、薄化。完全是國內推進 MEMS 的不二之選。
目前因為國內物聯(lián)網(wǎng)還處于初始階段,導致很多硬件上與終端商之間并沒有有效的溝通,很多生產廠商的東西沒有辦法引導出去,終端制造商也沒辦得知有效信息。在中國地大物博的情況下,制造商們不能再墨守成規(guī)了,必須走出去,引進來,應用更高端的硬件,帶動整個產業(yè)鏈的技術革新。