電場探測先進(jìn)傳感器技術(shù)

技術(shù)開發(fā)單位

中國科學(xué)院電子學(xué)研究所

技術(shù)概述

研究所發(fā)明了基于MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）技術(shù)的創(chuàng)新性高性能電場傳感器敏感結(jié)構(gòu)，研制出國際上分辨力高的電場敏感芯片；發(fā)明了抗表面電荷積聚和離子流噪聲干擾、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的MEMS電場傳感器敏感芯片封裝方法與結(jié)構(gòu)，研制出MEMS電場傳感器系列新產(chǎn)品。研制的產(chǎn)品已應(yīng)用于我國太原、西昌等衛(wèi)星發(fā)射基地的安全發(fā)射條件保障系統(tǒng)，成功用于國內(nèi)外衛(wèi)星發(fā)射和重大航天發(fā)射任務(wù)中，為星箭發(fā)射提供了關(guān)鍵決策依據(jù)，在航天發(fā)射任務(wù)中發(fā)揮了重要作用。

技術(shù)指標(biāo)

電場探測范圍：-50～50kV/m（根據(jù)要求可拓展）；

電場分辨力＞20V/m；

測量精度＞5%；

傳感器功耗＜0.65W。

技術(shù)特點(diǎn)

（1）高性能：本項(xiàng)目研制的電場傳感器電場分辨力＞20V/m，處于國際先進(jìn)水平；

（2）微型化：基于MEMS技術(shù)的電場傳感器敏感結(jié)構(gòu)面積僅有2.5mm×2.5mm，特征尺寸在微米量級，具有體積小、質(zhì)量輕、空間分辨率高等優(yōu)勢；

（3）低功耗：MEMS電場傳感器敏感芯片及處理電路功耗低，可使用電池供電，保障外場長時(shí)間運(yùn)行；

（4）應(yīng)用范圍廣：MEMS電場傳感器無電機(jī)易磨損部件、無裸露可動部件，在粉塵環(huán)境及易燃易爆場所都可使用，具有可靠性高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。

先進(jìn)程度

國際先進(jìn)、國內(nèi)領(lǐng)先。

技術(shù)狀態(tài)

小批量生產(chǎn)、工程應(yīng)用階段。

使用范圍

本項(xiàng)目研制的MEMS電場傳感器可同時(shí)測量交直流電場，可廣泛用于雷暴監(jiān)測與預(yù)警、材料表面與工業(yè)生產(chǎn)靜電測量、非接觸式電壓測量等行業(yè)，在航空航天、電力、石化、氣象等多個領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用，市場前景廣闊。

獲獎情況

獲得2014年度中國（國際）傳感器創(chuàng)新大賽特等獎；2015年度北京市科學(xué)技術(shù)獎一等獎；2015年度“中國科學(xué)院科技成果在北京轉(zhuǎn)化先進(jìn)團(tuán)隊(duì)”科技成果轉(zhuǎn)化獎一等獎。

專利狀態(tài)

申請發(fā)明專利45項(xiàng)，其中授權(quán)31項(xiàng)（包括美國專利2項(xiàng)）。

合作方式

（1）投資需求。尋求投資進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化推廣，用于建立MEMS電場傳感器專用封裝測試線。

（2）合作開發(fā)。與電網(wǎng)、石油石化、氣象等應(yīng)用方展開合作，共同開展基于MEMS電場傳感器的電場探測設(shè)備的研發(fā)。

（3）技術(shù)服務(wù)。與各省市的氣象部門、國家電網(wǎng)等企業(yè)合作建設(shè)包含地面及大氣電場強(qiáng)度檢測的氣象站和氣象觀測網(wǎng)、電網(wǎng)防雷研究及應(yīng)用開發(fā)、建設(shè)配電網(wǎng)故障檢測的示范工程等。

預(yù)期效益

目前氣象、電網(wǎng)、鐵路、航天等領(lǐng)域?qū)EMS電場傳感器的需求迫切，雷電預(yù)警系統(tǒng)、探空電場儀、配電網(wǎng)故障指示器等設(shè)備在以上領(lǐng)域每年的需求量超百萬臺（套），市場規(guī)模超10億元/年。

聯(lián)系方式

彭春榮010-58887590/13522952096

微電子共燒陶瓷基板智能制造生產(chǎn)線

技術(shù)開發(fā)單位

中國電子科技集團(tuán)有限公司第二研究所

技術(shù)概述

研究所通過開展智能化控制、智能識別、智能檢測、通信控制、生產(chǎn)線控制和系統(tǒng)集成等技術(shù)研究，研制了可用于生產(chǎn)線集成的成套智能裝備。依托微電子智能組裝設(shè)備、生產(chǎn)管理系統(tǒng)軟件等技術(shù)優(yōu)勢，開展了智能生產(chǎn)線總體架構(gòu)設(shè)計(jì)、智能生產(chǎn)線設(shè)備系統(tǒng)集成等技術(shù)研究，建設(shè)形成了國內(nèi)首個微電子共燒陶瓷基板智能制造生產(chǎn)線。

技術(shù)指標(biāo)

（1）生產(chǎn)線系統(tǒng)集成技術(shù)。生產(chǎn)線上共燒陶瓷沖孔單元、電路印刷單元等生產(chǎn)工藝設(shè)備、工裝工具、檢測設(shè)備、物流配送和緩存設(shè)備系統(tǒng)，通過系統(tǒng)集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)線各種硬件的自動化控制。

（2）智能制造生產(chǎn)線建設(shè)完成投入使用后，微組裝基板的加工能力較之前的離散加工生產(chǎn)效率提高了26.7%，產(chǎn)品運(yùn)營成本降低了24.5%。

（3）微電子共燒陶瓷基板智能制造生產(chǎn)線建成后，大大縮短了產(chǎn)品從工藝設(shè)計(jì)到生產(chǎn)完成的時(shí)間，同一類產(chǎn)品的研制周期縮短了30%以上。

技術(shù)特點(diǎn)

（1）項(xiàng)目針對微電子共燒陶瓷器件領(lǐng)域制造技術(shù)進(jìn)步需求，引入智能制造概念，在行業(yè)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了陶瓷基板智能制造系統(tǒng)集成技術(shù)。

（2）在成套研發(fā)了微電子共燒陶瓷器件生產(chǎn)智能化關(guān)鍵工藝裝備基礎(chǔ)上，研發(fā)了基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的設(shè)備間、設(shè)備與控制層等車間級信息、物理接口及標(biāo)準(zhǔn)。

（3）針對微電子離散型智能制造生產(chǎn)的特點(diǎn)，開發(fā)了車間級智能物流傳輸、緩存及倉儲等成套裝備。

先進(jìn)程度

國內(nèi)領(lǐng)先。

技術(shù)狀態(tài)

批量生產(chǎn)、成熟應(yīng)用階段。

使用范圍

微電子共燒陶瓷器件以其獨(dú)特的性能優(yōu)勢，在軍事、航天航空、電子、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域均獲得了廣泛的應(yīng)用。該生產(chǎn)線集成了智能制造裝備、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、數(shù)字化車間監(jiān)控軟件等技術(shù)和產(chǎn)品，解決了陶瓷基板離散制造問題，可在微電子器件制造行業(yè)進(jìn)行應(yīng)用驗(yàn)證和示范推廣。

專利狀態(tài)

已授權(quán)2項(xiàng)發(fā)明專利，受理10項(xiàng)發(fā)明專利。

合作方式

（1）投資需求。尋求投資擴(kuò)大產(chǎn)能，微電子共燒陶瓷基板生產(chǎn)線的產(chǎn)能達(dá)到12萬片/年，資金需求2億元，實(shí)施周期24個月。

（2）合作研發(fā)。與芯片、基板、模塊等微電子器件上下游廠商及控股股東展開合作，共同開展系統(tǒng)研發(fā)或微電子智能制造工程承接工作。

（3）技術(shù)服務(wù)。與各省市高新區(qū)、西部省區(qū)合作建設(shè)“微電子共燒陶瓷基板智能制造生產(chǎn)線”示范工程、微電子智能制造示范工程。

預(yù)期效益

微電子共燒陶瓷器件可在軍事、航天航空、通信等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，微電子智能制造生產(chǎn)線的市場應(yīng)用規(guī)模在10億元以上。

聯(lián)系方式

趙付超0351-6524449/13753171608

（本欄目內(nèi)容轉(zhuǎn)自《軍用技術(shù)轉(zhuǎn)民用推廣目錄（2018年度）》）