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發(fā)布日期:2022-05-11 點擊率:23
2020年,5G開始邁向全面商用化步伐,芯片、射頻以及存儲等產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)都已日臻完備、蓄勢待發(fā),為5G全面開啟應(yīng)用端普惠時代做足了鋪墊。人工智能已不再落單,與物聯(lián)網(wǎng)之間愈發(fā)緊密的結(jié)合,幾乎成為了當下所有電子產(chǎn)品的標配。AI與IoT的水乳交融,讓芯片、MCU/模擬IC以及傳感器等產(chǎn)業(yè)鏈直接受益,大量全新的細分應(yīng)用市場,對于國內(nèi)廠商推動國產(chǎn)替代來說也是不可錯過的絕佳機遇。以AIoT之名向全場景開枝散葉、賦能萬物,是當下支撐半導體乃至整個電子產(chǎn)業(yè)的車輪滾滾向前的不竭動力源泉。
《華強電子》精心準備的2020年半導體產(chǎn)業(yè)展望專題與您再度守約,我們嚴格甄選了30多位業(yè)界精英與大家一同分享和預(yù)見,正如新年的第一縷晨曦,溫潤而又嶄新。我們希望,對于新一年的每一個期望,都能在年末有所回響。
傳感市場隨風而動 國產(chǎn)替代厚積薄發(fā)另辟蹊徑
乘載著5G和AIoT的東風,作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)的傳感器,在過去的2019迎來了市場爆發(fā)的一年,除傳統(tǒng)的消費、汽車、安防等市場外,刷臉支付、智能家居、AI視覺、工業(yè)4.0、健康醫(yī)療等應(yīng)用細分市場熱點頻現(xiàn)。而對于國內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)而言,2019年中美貿(mào)易戰(zhàn)的升級,是一次嚴峻的挑戰(zhàn),同時也是技術(shù)發(fā)展的一次機遇。在國家政策與資金的幫助下,以往日、韓、美企業(yè)壟斷的高端傳感器領(lǐng)域,國內(nèi)企業(yè)也迎來了突破良機。
“2019年,更多新技術(shù)在新產(chǎn)品中被積極采用,如3D視覺傳感技術(shù)。同時,更多新“玩家”跨界涌入系統(tǒng)集成領(lǐng)域。諸如,曠視、商湯、云從等算法公司,紛紛下沉到硬件領(lǐng)域,加速實現(xiàn)其算法的應(yīng)用落地。這一年,曠視推出的‘河圖’系統(tǒng),用視覺傳感技術(shù)解決物流分揀和AGV搬運等工業(yè)應(yīng)用;云從雙目紅外相機和3D結(jié)構(gòu)光產(chǎn)品通過銀聯(lián)BCTC認證,將人臉傳感技術(shù)用于金融支付領(lǐng)域。”面對算法公司的下沉策略,舜宇智能光學總經(jīng)理助理兼市場營銷高級總監(jiān)徐士鑫表示,在合作伙伴的轉(zhuǎn)型升級中,需要更多地提供視覺模塊模組產(chǎn)品,以尋求合作契機。
典型場景與客戶適配性,也是鏡頭模組廠商所需關(guān)注的重點。徐士鑫告訴記者,舜宇在2019年完善產(chǎn)品線和技術(shù)線布局,在ToF技術(shù)和機器視覺場景的應(yīng)用實現(xiàn)了突破,分別解決了掃地機復(fù)雜場景應(yīng)用以及機器視覺場景下近距離識別、避障、遠距離定位導航等等難點。
另一方面,隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、AI等技術(shù)的應(yīng)用落地,這些技術(shù)的應(yīng)用對傳感器有著更高性能、更低功耗和更小尺寸的需求。ADI公司系統(tǒng)解決方案事業(yè)部總經(jīng)理趙軼苗表示:“對ADI來講,我們會更關(guān)注對于人和自然界,包括和不同的物理世界的信號或者介質(zhì),在進行共同溝通和信息交互的時候,需要哪些特殊的工藝做支撐,能夠把這些信號采集和捕捉下來。在消費電子領(lǐng)域,ADI非常關(guān)注包括和人的感知有密切關(guān)系的產(chǎn)品,例如TWS耳機上的MEMS麥克風、智能手表的心率檢測傳感器等MEMS芯片。”
作為傳感器性能的最重要指標之一,在汽車電子、可穿戴醫(yī)療設(shè)備、慣性導航等都對于精度非常敏感。趙軼苗認為,以醫(yī)療領(lǐng)域為例,隨著醫(yī)學或者慢病診療的發(fā)展,會慢慢將體征監(jiān)測信號延展到院外,目前部分可穿戴設(shè)備廠家的手表產(chǎn)品,已經(jīng)搭載血氧監(jiān)測、心率監(jiān)測等功能,這些產(chǎn)品也在從消費級向著具有醫(yī)療或臨床監(jiān)測精度上發(fā)展。因此未來傳感器低功耗、高精度、無線傳輸、數(shù)據(jù)服務(wù)等將會是一個發(fā)展的方向。
由于中美貿(mào)易戰(zhàn)的升溫,在過去的一年里,國產(chǎn)替代一直是中國IC產(chǎn)業(yè)的主導風向。“國內(nèi)半導體行業(yè)仍處于發(fā)展初期,而全球半導體行業(yè)已非常成熟,因此存在著明顯的技術(shù)差距。特別是2019年中美貿(mào)易戰(zhàn)的持續(xù)升級讓這一‘差距’顯得尤為突出。雖然目前的產(chǎn)業(yè)環(huán)境給中國半導體帶來了嚴峻挑戰(zhàn),但與此同時,也給我們創(chuàng)造了前所未有的機遇,對于中國半導體產(chǎn)業(yè)來說,這或許也是其‘最好的時代’。”思特威科技CMO Chris Yiu 告訴記者,作為國內(nèi)為數(shù)不多的擁有自主技術(shù)創(chuàng)新能力的CMOS圖像傳感器芯片企業(yè),思特威希望能夠憑借自己的創(chuàng)新能力,打破CMOS圖像傳感器市場被日本、韓國、美國企業(yè)壟斷的格局,從而助力中國半導體市場的發(fā)展。
同時,在去年,從3D傳感器到AI平臺,從Vcsel光源到DOE/Diffuser,國產(chǎn)自主開發(fā)的身影隨處可見,且與國外競品性能相當。作為光學鏡頭模組廠商,徐士鑫表示國產(chǎn)器件的性能提高,為舜宇的器件選型提供了更多選擇。在舜宇2019年的產(chǎn)品中,部分量產(chǎn)項目的投射器、傳感器和主控平臺選型,均有采用國產(chǎn)替代方案。
展望2020年,隨著5G物聯(lián)網(wǎng)的進一步深入滲透到各種應(yīng)用場景,傳感器的需求必然有增無減。據(jù)調(diào)研機構(gòu)Counterpoint數(shù)據(jù)預(yù)測,受到智能手機多攝需求的刺激,2020年全球CIS市場規(guī)模將達到120億美元。據(jù)YoleDéveloppement預(yù)測,2019年MEMS傳感器市場將以13.5%的年復(fù)合增長率快速增長,2020年MEMS傳感器市場有望達到308億美元,市場空間巨大。
從CIS行業(yè)來看,目前消費電子領(lǐng)域的CIS產(chǎn)品幾乎被索尼、三星、豪威所壟斷,因此對于國內(nèi)CIS廠商而言,另辟蹊徑從其他更多的應(yīng)用領(lǐng)域需求上入手是更好的選擇。作為國內(nèi)CIS代表廠商之一,Chris Yiu告訴記者,思特威將在2020年繼續(xù)鞏固安防領(lǐng)域的領(lǐng)先地位,并不斷拓展以汽車電子為主的其他更多應(yīng)用領(lǐng)域,但安防領(lǐng)域仍然將是其發(fā)展核心與基礎(chǔ)。另外,在大尺寸光學產(chǎn)品、汽車電子領(lǐng)域等,也將是未來的重點方向,與無線連接等更多IoT關(guān)鍵技術(shù)協(xié)同并進,為2020年半導體技術(shù)發(fā)展創(chuàng)造更多可能。由此可見,對于本土CIS傳感器廠商來說,大尺寸的光學產(chǎn)品以及安防和汽車等本地化特性很強的市場,將成為國內(nèi)傳感器企業(yè)另辟蹊徑的新渠道。
小結(jié):隨著5G物聯(lián)網(wǎng)的進一步深入滲透到各種應(yīng)用場景,傳感器的需求必然有增無減。對于國產(chǎn)CIS廠商而言,以安防領(lǐng)域為核心,拓展汽車電子為主的其他應(yīng)用是2020年的重點方向。
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...
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供電電壓:...
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什么叫傳感器?從廣義上講,傳感器就是能感知外界信息并能按一定規(guī)律將這些信息轉(zhuǎn)換成可
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元件)和轉(zhuǎn)換器件兩部分組成,有的半導體敏感元器件可以直接輸出電信號,本身就構(gòu)成傳感
器。敏感元器件品種繁多,就其感知外界信息的原理來講,可分為①
物理類,基于力、熱、光、
電、磁和聲等物理效應(yīng)。②
化學類,基于化學反應(yīng)的原理。③
生物類,基于酶、抗體、和激素等
分子識別功能。通常據(jù)其基本感知功能可分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁
敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類(還有人曾將
傳感器分
46
類)
。下面對常用的熱敏、光敏、氣敏、力敏和磁敏傳感器及其敏感元件介紹如下。
一
溫度傳感器及熱敏元件
溫度傳感器主要由熱敏元件組成。熱敏元件品種教多,市場上銷售的有雙金屬片、銅熱電阻、
鉑熱電阻、
熱電偶及半導體熱敏電阻等。
以半導體熱敏電阻為探測元件的溫度傳感器應(yīng)用廣泛,
這是因為在元件允許工作條件范圍內(nèi),半導體熱敏電阻器具有體積小、靈敏度高、精度高的特
點,而且制造工藝簡單、價格低廉。
1
半導體熱敏電阻的工作原理
按溫度特性熱敏電阻可分為兩類,隨溫度上升電阻增加的為正溫度系數(shù)熱敏電阻,反之為負溫
度系數(shù)熱敏電阻。
⑴
正溫度系數(shù)熱敏電阻的工作原理
此種熱敏電阻以鈦酸鋇(
BaTio3
)為基本材料,再摻入適量的稀土元素,利用陶瓷工藝高溫燒
結(jié)爾成。純鈦酸鋇是一種絕緣材料,但摻入適量的稀土元素如鑭(
La
)和鈮(
Nb
)等以后,變
成了半導體材料,被稱半導體化鈦酸鋇。它是一種多晶體材料,晶粒之間存在著晶粒界面,對
于導電電子而言,晶粒間界面相當于一個位壘。當溫度低時,由于半導體化鈦酸鋇內(nèi)電場的作
用,導電電子可以很容易越過位壘,所以電阻值較小;當溫度升高到居里點溫度(即臨界溫度,
此元件的
?
溫度控制點
?
一般鈦酸鋇的居里點為
120
℃
)時,內(nèi)電場受到破壞,不能幫助導電電
子越過位壘,所以表現(xiàn)為電阻值的急劇增加。因為這種元件具有未達居里點前電阻隨溫度變化
非常緩慢,具有恒溫、調(diào)溫和自動控溫的功能,只發(fā)熱,不發(fā)紅,無明火,不易燃燒,電壓交、
直流
3
~
440V
均可,使用壽命長,非常適用于電動機等電器裝置的過熱探測。
⑵
負溫度系數(shù)熱敏電阻的工作原理
負溫度系數(shù)熱敏電阻是以氧化錳、
氧化鈷、氧化鎳、
氧化銅和氧化鋁等金屬氧化物為主要原料,
采用陶瓷工藝制造而成。
這些金屬氧化物材料都具有半導體性質(zhì),完全類似于鍺、硅晶體材料,
體內(nèi)的載流子(電子和空穴)數(shù)目少,電阻較高;溫度升高,體內(nèi)載流子數(shù)目增加,自然電阻
值降低。負溫度系數(shù)熱敏電阻類型很多,使用區(qū)分低溫(
-60
~
300
℃
)
、中溫(
300
~
600
℃
)
、高
溫(
>600
℃
)三種,有靈敏度高、穩(wěn)定性好、響應(yīng)快、壽命長、價格低等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于需
要定點測溫的溫度自動控制電路,如冰箱、空調(diào)、溫室等的溫控系統(tǒng)。
1傳感器世界(Email投稿)復(fù)合影響因子:0.504,《傳感器世界》(月刊)創(chuàng)刊于1995年,由科學技術(shù)部高技術(shù)研究發(fā)展中心主辦。是國家新聞出版署核準的公開發(fā)行的國家正式期刊,是國內(nèi)傳感器行業(yè)的知名權(quán)威性期刊,在業(yè)內(nèi)具有較高的知名度。我刊具有審讀周期短(1月以內(nèi)),刊發(fā)時間快(2-3月)、期刊發(fā)行量大等優(yōu)勢,是業(yè)內(nèi)同行發(fā)表科技成果、學業(yè)及職稱學術(shù)論文的理想平臺。主要欄目:市場分析、技術(shù)綜述、研究動態(tài)、技術(shù)與應(yīng)用、信號處理、行業(yè)信息。另有專家論壇,市場分析,行業(yè)動態(tài),精品推介,專利技術(shù)等欄目,為讀者提供多方面全方面的信息資訊。2傳感器與微系統(tǒng)(原:傳感器)(Email投稿)RCCSE(A)(2020第六版), 科技核心(2020自然科學), CSCD擴展(2021-2022), 中文核心(2020年版), 復(fù)合影響因子:1.229,第一批認定學術(shù)期刊,《傳感器與微系統(tǒng)》系《傳感器技術(shù)》的新更名期刊,于1982年創(chuàng)刊,國內(nèi)外公開發(fā)行,月刊。其主管部門為中國電子科技集團公司,主辦單位為中國電子科技集團公司第四十九研究所。《傳感器與微系統(tǒng)》編輯部始終堅持質(zhì)量第一,注重社會效益,發(fā)表具有前瞻仰性、先進性、導向性的論文及最新科技、市場信息,為企事業(yè)和高校提供先進的科技成果與工藝技術(shù),為提高傳感器與微系統(tǒng)技術(shù)的學術(shù)水平,促進國內(nèi)外學術(shù)交流,加速傳感器與微系統(tǒng)技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而努力工作。設(shè)有《綜述與評論》、《研究與探討》、《設(shè)計與制造》、《計算與測試》、《應(yīng)用技術(shù)》、《前沿技術(shù)》等欄目。3化學傳感器(不收版面費審稿費)(Email投稿)RCCSE(B+)(2020第六版), 不收版面費,第一批認定學術(shù)期刊,《化學傳感器》(季刊)創(chuàng)刊于1981年,是經(jīng)國家科委批準,中國科學技術(shù)協(xié)會主管、中國儀器儀表學會主辦的專業(yè)科技刊物。本刊的主要任務(wù)是交流有關(guān)化學傳感器的研制、理論研究、在各個領(lǐng)域的應(yīng)用、儀器及與微機聯(lián)用技術(shù)等方面的學術(shù)論文,促進化學傳感器在各生產(chǎn)科技部門的普及與推廣應(yīng)用。設(shè)有“綜述”、“研究報告”、“技術(shù)交流”等欄目。是冶金、地質(zhì)、環(huán)境保護、食品檢驗、衛(wèi)生防疫、生理學,臨床醫(yī)學、化工、農(nóng)業(yè)、國防、科研、大專院校等領(lǐng)域一切從事基礎(chǔ)研究,化學和生物分析,工業(yè)過程控制與自動檢測的科技工作者的科研信息來源。本刊已得到廣大讀者的長期支持和好評,并為多種國內(nèi)外知名文摘類刊物所摘錄。4儀表技術(shù)與傳感器(官網(wǎng)投稿)RCCSE(A)(2020第六版), 科技核心(2020自然科學), CSCD擴展(2021-2022), 中文核心(2020年版), 復(fù)合影響因子:1.047,第一批認定學術(shù)期刊,《儀表技術(shù)與傳感器》(月刊),創(chuàng)刊于1964年,由沈陽儀表科學研究院有限公司主管主辦。本刊是國內(nèi)外公開發(fā)行的國家一級刊物,連續(xù)榮獲國家優(yōu)秀科技期刊獎,是中國儀器儀表及傳感器行業(yè)綜合性應(yīng)用技術(shù)性期刊;中國科技論文統(tǒng)計用刊;中國科學引文數(shù)據(jù)庫來源期刊;中國學術(shù)期刊綜合評價數(shù)據(jù)庫來源期刊;國家機械·儀表工業(yè)類核心期刊;美國Ei數(shù)據(jù)庫收錄期刊。本刊主要欄目:傳感器技術(shù);儀器儀表;系統(tǒng)與應(yīng)用;研究與開發(fā)。本刊主要報導儀器儀表、敏感元件及傳感器、電子元器件、檢測設(shè)備、自動化控制系統(tǒng)以及相關(guān)的工藝技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)等。5光子傳感器(英文版)(Photonic Sensors)(官網(wǎng)投稿)EI 工程索引(中)(2019), SCI期刊(2019), SCIE期刊(2019), CSCD核心(2021-2022), 第一批認定學術(shù)期刊,《光子傳感器(英文版)》(Photonic Sensors)(季刊)創(chuàng)刊于2011年,是由教育部主管、電子科技大學和德國Springer公司聯(lián)合出版的英文學術(shù)期刊,以網(wǎng)絡(luò)版和印刷版兩種形式出版,于2011年3月創(chuàng)刊,季刊。本刊已被EI Compendex,Scopus等檢索系統(tǒng)作為固定收錄源刊。本刊的宗旨是報道及發(fā)表光子傳感領(lǐng)域原創(chuàng)性的科學和技術(shù)研究的新進展、新成果,涉及領(lǐng)域包括光纖傳感器、平面波導傳感器、生物光子傳感器及相關(guān)儀器、傳感器復(fù)用及組網(wǎng)技術(shù)、光子傳感器相關(guān)材料與器件等。 本刊設(shè)有研究論文欄目,接收基于新原理、新結(jié)構(gòu)和新材料等光子傳感實驗研究成果,及實驗、理論和仿真相結(jié)合的研究報道。還設(shè)有研究快報欄目,供廣大作者盡快刊登報道上述研究領(lǐng)域重要的最新結(jié)果和進展。此外,本刊還開辟了綜述專欄發(fā)表光子傳感熱門研究方向的綜述及評論文章。所有投稿論文需用英文書寫并經(jīng)過嚴格的同行評閱。6ACS SENSORS(美國化學學會傳感器雜志)(官網(wǎng)投稿)ACS SENSORS(月刊),該刊是一個同行評審的研究期刊,致力于傳播傳感器科學的所有方面的創(chuàng)新知識。文章適用于許多類型分析物或應(yīng)用論文的傳感概念進展,這些分析報告以新的方式或為新的分析物使用現(xiàn)有的傳感概念。應(yīng)用論文應(yīng)演示傳感器在復(fù)雜樣本中的應(yīng)用,證明其適合于實際應(yīng)用,并與現(xiàn)有的分析方法顯示出傳感器性能的相關(guān)性。7AD HOC & SENSOR WIRELESS NETWORKS《自組織網(wǎng)絡(luò)與傳感器無線網(wǎng)絡(luò)》(官網(wǎng)投稿)SCI期刊(2019), SCIE期刊(2019), AD HOC & SENSOR WIRELESS NETWORKS《自組織網(wǎng)絡(luò)與傳感器無線網(wǎng)絡(luò)》(月刊). Ad Hoc & Sensor Wireless Networks seeks to provide an opportunity for researchers from computer science, engineering and mathematical backgrounds to disseminate and exchange knowledge in the rapidly emerging field of ad hoc and sensor wireless networks. It will comprehensively cover physical, data-link, network and transport layers, as well as application, security, simulation and power management issues in sensor, local area, satellite, vehicular, personal, and mobile ad hoc networks.8International Journal of Distributed Sensor Networks《國際分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)期刊》(官網(wǎng)投稿)SCI期刊(2019), SCIE期刊(2019), International Journal of Distributed Sensor Networks《國際分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)期刊》(月刊). International Journal of Distributed Sensor Networks (IJDSN) is a JCR ranked, peer-reviewed, open access journal that focuses on applied research and applications of sensor networks. A large number of important applications depend on sensor networks interfacing with the real world. These applications include medical, healthcare, military, manufacturing, transportation, safety and environmental planning systems. Many have been difficult to realize because of problems involved with inputting data from sensors directly into automated systems.9International Journal of Sensor Networks《國際傳感器網(wǎng)絡(luò)雜志》(官網(wǎng)投稿)SCI期刊(2019), SCIE期刊(2019), International Journal of Sensor Networks《國際傳感器網(wǎng)絡(luò)雜志》(月刊). IJSNet proposes and fosters discussion on and dissemination of issues related to research and applications of distributed and wireless/wired sensor and actuator networks. Sensor networks is an interdisciplinary field including many fields such as wireless networks and communications, protocols, distributed algorithms, signal processing, embedded systems, and information management.10傳感器技術(shù)與應(yīng)用(OA學術(shù)期刊)(官網(wǎng)投稿)RCCSE(A-)(2020第六版), 《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》(季刊)2013年創(chuàng)刊,由漢斯出版社主辦,是一本關(guān)注傳感器技術(shù)領(lǐng)域最新進展的國際中文期刊,主要刊登多種傳感器技術(shù)處理的方法和理論、工藝技術(shù)、納米材料及電子技術(shù)在傳感器方面的應(yīng)用等多方面的論文。本刊支持思想創(chuàng)新、學術(shù)創(chuàng)新,倡導科學,繁榮學術(shù),集學術(shù)性、思想性為一體,旨在為了給世界范圍內(nèi)的科學家、學者、科研人員提供一個傳播、分享和討論傳感器技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)不同方向問題與發(fā)展的交流平臺。原稿論文或者評論文章是有關(guān)但不限于以下領(lǐng)域:光學敏感器, 生物傳感器, 化學傳感器, 流量傳感器, 聲學敏感器件, 干涉式傳感器, MEMS壓力傳感器, 微加速度計的MEMS陀螺儀, 微機電系統(tǒng)(MEMS), 多傳感器數(shù)據(jù)融合, 基于納米光子傳感器, 基于光纖傳感器, 傳感器制造和封裝技術(shù), 傳感器網(wǎng)絡(luò), 傳感器信號處理, 表面增強拉曼散射(SERS)傳感器, 基于表面等離子傳感器, 超聲換能器, 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及物聯(lián)網(wǎng)研究。
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