启泰“传感中国芯”的湖南担当

——解读中国首条压力传感芯片量产线背后的故事

■ 李 治

(刊载于《湖南日报》2021年12月1日10版)
#中国科技##传感器#
不久前,在国家智能传感器创新中心等单位主办的第二届中国智能传感大会上,湖南启泰传感科技有限公司(简称:“启泰公司”或“启泰”)被评为“2021感知领航年度杰出创新企业(成长型企业组,全国总共三家)”,公司董事长兼总经理王国秋被评为“2021感知领航八大标杆人物之一”。作为唯一代表,为湖南捧回行业盛会的最高荣誉。

传感器是物联网、大数据、人工智能、智能制造等新一代信息技术的感知基础和数据来源,已经成为推动数字经济转型升级与高质量发展的关键基础与重要引擎。

从人类社会发展趋势表明,传感器的需求量将随着经济和科技进步而水涨船高。《第三次工业革命》和《零边际成本社会》作者杰里米·里夫金甚至曾大胆猜想,“2030 年,全球应用的传感器数量将从 2013 年的 35 亿个突飞猛进到超过 100 万亿个,人与自然环境通过传感器紧密相连。”

近些年来,随着国际产业竞争格局的变化,全球万亿级传感器产业格局重新洗牌。这为智能传感器国产化带来新的挑战与机遇。

制造业正朝着数字化、智能化的方向转型,传感器的大量使用将是传统制造业实现高质量发展的必然选择,这为传感器企业的发展提供了前所未有的机会。

王国秋介绍,在工业控制、石油石化、采油炼油、航空航天、城市管网监测、工程机械、汽车等领域,压力传感器使用非常广泛。如一辆传统燃油汽车上面,压力传感器超过20颗。在未来发展中,压力传感器会趋向微型化、内置化、数字化、网络化方向发展。

产业竞争为传感器打开巨大的市场机会,正是检验企业技术真功夫的关键时刻。

“我不能说启泰的产品超过了欧美国家,但至少不会逊色。”启泰公司所在的长沙是工程机械之都,全球50强中,有4家在此地。

长沙工程机械产业规模全国第一,但液压传感器作为关键零部件还长期依赖进口。两年前,启泰量产线通线,长沙乃至全国工程机械产业的液压传感器配套需求均可实现自主可控。

经过对产品的严格筛查,启泰公司今年已是本土三一集团、中联重科、山河智能等工程机械巨头的合格供应商。

沈阳国仪检测技术有限公司等业内权威机构的抽查检测结果表明,由工程机械类客户单位送检的启泰传感器,各项指标均达到优良水平。大部分指标甚至高于国外一流企业的产品。

王国秋提到一件趣事,一家企业在对启泰公司产品的反复测试中,发现其各项性能指标好得超乎预期。怀疑启泰特意挑好的送检。有一次搞了个突然袭击,派人直接上门,找到库房挑了一些刚出产的产品去测试。结果发现,性能指标和之前的测试完全一致。

【自主可控】 传感器虽小作用大

在我国民用市场完全空白的金属基MEMS压敏芯片领域翩翩起舞,开启自主可控的全新技术时代,启泰公司凭什么这么牛?其技术产业化的价值到底有多大?

早些年,我国对传感器的发展有很大的争议。很多人认为传感器非常重要,需要国家加大力度来支持。但也有一种声音说,传感器单体价值不高,发展起来非常难,中国没有必要去做,用国际上现成的产品就好。美其名曰,产业分工。

王国秋介绍,我国自己能够生产的传感器敏感芯片占据份额不到10%。比如压敏金属基芯片,国产率不到0.5%。国内民品市场国产芯片,在启泰量产之前,颗粒无收。

“没有传感器,什么设备的能力都发挥不出来。所以传感器单个价值不大,但作用巨大。” 王国秋说,我国去年起加大对传感器研发的支持力度。但这种支持多从研究型出发,忽略了产业型。而产业化主要靠各种设备、工艺来保障。如果在特种工艺和设备上没有投入的话,产业化不可能有结果。

王国秋说,传感器敏感芯片生产线不像一般的集成电路产线那样具有通用性,一条传感器敏感芯片线,往往只能做很少种类的产品。比如说做温度传感器的产线不能做压力传感器,反之亦然。

“尽管单条线3到5亿元的投资看起来不大,但是由于传感器的种类太多,要把这两三万种传感器敏感芯片都做全,这个投资也是一个巨大的数额。”王国秋表示,传感器敏感芯片短期内完全自主可控有困难,有些传感器芯片不花10-20年时间是做不好的。

创新不是空喊口号,没有速成法,不经过长期积累是无法创新的。

基于科学预见和科学家情怀,启泰在压力传感器产业化这条道路进行了长期的艰辛探索。

启泰作为一个民营企业,在国家早期没有一分钱的投入下,在这个“高技术门槛、高资金门槛、高人才门槛”的微机电领域,以不管企业是否实现盈利,也一定要研发出“传感中国芯”,在产品价格与质量上与国外竞争的目标。凭借着满腔热诚和湖南人“吃得苦、霸得蛮、耐得烦”的秉性,王国秋最终坚持了下来。

在“十四五”开局之年,国家已将微机电系统作为集成电路的特色工艺纳入到了“十四五”前沿攻关技术领域,“传感中国芯”真正迎来了发展的春天。

【研发历程】 这把剑磨了十五年

压力传感器的核心技术是敏感芯片,从相关技术的研发到量产,王国秋这把剑磨了15年。

王国秋是从事“中国芯”较早的一批科研人员。早年在国防科技大学工作,后任湖南师范大学数学与统计学院教授、博士生导师。曾获得全军科技进步一等奖和二等奖,主持过4项国家级集成电路项目,湖南省政府曾给其记一等功。

2006年,王国秋研究重心转向应用广泛的压敏芯片和传感器,并决定走产业化道路。但是,压敏芯片的研制难度远超王国秋的预料。实验数不胜数,纽扣般大小的基底材料一箩筐、一箩筐的被烧坏。仅从2019年通线开始,调试工艺和设备用的芯片就消耗了1.9万颗。

但他的投入几近痴迷,这些年心无旁骛,没有做过其他投资。别说不赚快钱做房地产,连自己的住房都一直没有买,股票从没开过户。

研发是有风险的,因为一旦卡在一个环节上过不去,意味着前面的所有投入都白费。

面对各种困境,王国秋也有过几近崩溃、差点放弃的时刻,“要买材料、买设备、做实验,200万元很快就没了,还欠下了一屁股债,过年都有人上门讨债。还好,最终挺过来了。”

2013年,符合国际主流技术的压敏芯片关键技术终于破冰。这不是简单地重复国外的技术,而是一场颠覆性原创,研发了全新的功能材料和电路布局。

2016年开始建量产中试线,2019年,启泰的一条规范的高标准金属基压敏芯片生产线建成,从材料、核心技术、关键工艺和设备,到厂房的设计、芯片检测、封装均由启泰团队自主完成。

这是国内第一条量产线,也是目前唯一的一条。

自此,启泰攻克了“传感中国芯”生产全流程的难题,填补了我国规模化生产线的空白。

长沙市工程机械协会常务副会长兼秘书长吴京生说,启泰生产的芯片,是中国目前很少几类能与国际先进同类芯片相PK的芯片产品,是真正填补市场空白的具有核心竞争力的技术产品。

通线的喜悦实在是太短暂。还没有来得及好好休息一下,意料之中的“拦路虎”很快又出现了。芯片产线最麻烦的是良率、产能双爬坡,启泰生产线的第一批下线产品合格率不到20%。于是,启泰人开始了艰苦的良率爬坡。

所谓的良率爬坡,就是攻克产线里几十套生产工艺,任何一套工艺没有攻克,生产就会在这个环节停摆。例如,在光刻环节,由于进口的光刻胶不适合金属基底,启泰人硬是“跨界”配置出了自己的光刻胶,定制出了自己的光刻机。没有专用光刻机,生产效率是不可能提升的,产品的品质更无法保证。在产线建设中,由于芯片的基底不是硅材,由此导致传统的设备失效,这样的学费交了许多。如研磨机也是由国内知名厂商定制的,但它达不到对粗糙度的要求,第一台研磨机就交了学费。

又是一年半时间的努力,在产线上喂了1.9万颗基底,启泰产品现在的良率终于稳定在95%上下。

“在这个行业里面,95%良率是目前的天花板了。”王国秋自豪地说。

产能爬坡也在同步进行。启泰第一条线的设计产能是每年600万颗。目前正在根据市场的需求,逐步释放产能。

不久的将来,启泰首条线每年可生产600万颗金属基压敏芯片和数百万支传感器,年产值可达10亿元。

【湖南力量】 “三个高地”生力军

11月28日上午,中国共产党湖南省第十二次代表大会在省人民会堂胜利闭幕。

在全面落实“三高四新”战略定位和使命任务,为全面建设富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化新湖南而努力奋斗的历史号角声中,启泰正加快启动第二条生产线的建设。产品专门针对新能源汽车,年产值将达到50亿元,可填补我国汽车传感器这类芯片领域产线的空白。

今年的省政府工作报告明确提出,要重点抓好十大技术攻关项目。其中列出的“湘潭大学碳基生物等先进传感器件项目”提到,湘潭大学、启泰传感等正在研制的传感器,突破碳基场效应晶体管传感器和我国工程机械、汽车产业液压装备发展的高性能压力传感器关键瓶颈技术,实现液压装备金属基薄膜压力传感器芯片产业化,建设液压装备压力传感器封装生产线,实现进口替代,提升我省工程机械关键核心零部件配套能力。

不久前,建设银行给予启泰传感授信1.39亿元,第一笔款项8000万元已到账。这些资金主要用于芯片产能的建设上。

建行浏阳支行行长章卓说,建行以服务全省全面落实“三高四新”战略定位和使命任务、增强服务国家建设能力为己任,今年以来,通过“五大行动”已对重点高科技型企业实现了走访的全覆盖。“对湖南十大攻关项目启泰的支持,得益于省行浓厚的创新氛围和创新实力。在省行直接指导下,我们通过产品创新,克服了公司处于初创期在融资上的系列限制,成功实现授信,这在金融支持科技企业发展上有较强的示范意义。基于启泰在传感器领域的核心地位,我们会长期合作而不仅仅是微风拂面式的短期支持。”

11月中旬,中国安全应急产业大会创投交易会发布项目评审结果,启泰公司“智慧消防物联网监测系统”入选为50大优秀项目之一,项目的核心支撑点就是启泰芯片在低压领域的重大突破。在国际上,这类芯片的最低测压只能到1MPa。而启泰芯片的最低测压可以到0.2MPa,将测量能力下探了两个数量级。

此前,长沙银行对启泰的预授信高达20亿元,积极支持启泰传感进军智慧消防领域。

今年5月29日,湖南省传感器产业促进会第一次会员大会在长沙召开,王国秋当选第一届会长。

湖南省传感器产业促进会的成立,是传感器产业发展的一座里程碑。

在启泰等行业龙头企业带动下,促进会将加快传感器关键核心技术攻关,攻克关键技术,发挥传感器产业促进会引领、规范、协调、服务的重大作用,未来将引导全省人工智能与传感器产业快速健康发展,助力湖南省打造成为传感器产业强省,为建设现代化新湖南贡献力量。

“传感器核心是敏感芯片,在相当长的时间内敏感芯片还是我国的短板。”展望未来,王国秋表示将继续攻坚克难,为我国制造业屹立于世界民族之林,为湖南全面落实“三高四新”战略定位和使命任务,作出新的应有贡献!

【我委印发《天津市老人家食堂食品安全管理指导意见》】
第一条 为推进老年人助餐服务,指导老人家食堂按照食品安全法律法规和规范性文件的要求,落实食品安全主体责任,提高本市老年人助餐服务工作水平,保障老年人饮食安全,让老年人吃得放心、吃得安心,根据食品安全相关法律法规和市委市政府老年人助餐服务文件规定,结合我市实际,制定本意见。

第二条 本意见适用于老人家食堂的开设和餐饮服务经营活动。

第三条 本意见所称老人家食堂,是指由各区人民政府指导各街道(乡镇)委托社区老年日间照料服务中心食堂、养老机构食堂、社区食堂、社会餐饮企业、集体用餐配送单位、中央厨房等,或由居(村)委会依法开办的为老年人提供助餐服务的餐饮单位。

第四条 老人家食堂应具有与经营的食品品种、数量相适应的食品制作场所、设备设施,结构布局应符合《餐饮服务食品安全操作规范》的规定要求。

第五条 老人家食堂应依法取得食品经营许可证,并按照食品经营许可证载明的主体业态、经营项目从事经营活动,不得超项目经营。

第六条 老人家食堂应在经营场所醒目位置公示食品经营许可证、从业人员健康证、食品安全承诺书、食品安全日常监督检查结果记录表等信息。

第七条 老人家食堂应公示食品原料的索证索票信息、每周菜单和主食情况。鼓励老人家食堂遵守并执行《中华人民共和国卫生行业标准 老年人膳食指导》(WS/T 556—2017)的规定,为老年人提供健康营养适口的饮食。

第八条 老人家食堂应制定从业人员健康管理、食品安全自查、进货查验记录、食品安全事故处置方案等食品安全管理制度。

第九条 老人家食堂应当配备专职或兼职食品安全管理人员,宜设立食品安全管理机构,对从业人员进行食品安全知识培训,并按要求保留培训记录。

第十条 从事接触直接入口食品工作的从业人员应持有有效健康证,患有霍乱、细菌性和阿米巴性痢疾、伤寒和副伤寒、病毒性肝炎(甲型、戊型)、活动性肺结核、化脓性或者渗出性皮肤病等国务院卫生行政部门规定的有碍食品安全疾病的人员,不得从事接触直接入口食品的工作。

第十一条 食品安全管理人员应每天对从业人员上岗前的健康状况进行检查。患有发热、腹泻、咽部炎症等病症及皮肤有伤口或感染的从业人员,应主动向食品安全管理人员报告,暂停从事接触直接入口食品的工作,必要时进行临时健康检查,待查明原因并将有碍食品安全的疾病治愈后方可重新上岗。

手部有伤口的从业人员,使用的创可贴宜颜色鲜明,并及时更换。佩戴一次性手套后,可从事非接触直接入口食品的工作。

第十二条 从业人员应按照规定穿戴清洁的工作衣帽,佩戴口罩,双手清洁,保持个人卫生。

第十三条 老人家食堂经营场所应保持干净整洁,卫生符合规定要求。卫生间应保持清洁、卫生。餐厨垃圾应按照指定地点存放,与具有餐厨垃圾清运资质的单位签订清运合同,落实餐厨垃圾定点清运主体责任。

第十四条 老人家食堂应定期维护食品加工、贮存、消毒等设备设施,保证设备设施的正常运转;烹饪场所配置排风设备,并定期清洁;定期清洗、校验保温及冷藏冷冻设备设施,确保温度(保温不低于60℃,冷藏0℃~8℃,冷冻应低于-12℃以下,)符合规定要求。

第十五条 食品加工制作用水的水质符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)规定要求。

第十六条 老人家食堂购进食品原料应当按照要求查验供货者的食品经营许可证和食品生产企业的食品生产许可证、食品出厂检验合格证或其他合格证明文件,如实记录有关信息并保存相关凭证。

第十七条 食品原料外包装标签标识符合规定要求,按照外包装标签标识的温度条件和要求规范贮存,并定期检查,及时清理感官性状异常或者超过保质期的食品原料。

第十八条 食品添加剂的使用应符合《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760—2014)的规定要求,食品添加剂管理应实行专账记录、专柜(位)保存。

第十九条 加工制作食品过程中,应采取下列措施,避免食品受到交叉污染:

(1)不同类型的食品原料、不同存在形式的食品(原料、半成品、成品,下同)分开存放,其盛放容器和加工制作工具分类管理、分开使用,定位存放;

(2)接触食品的容器和工具不得直接放置在地面上或者接触不洁物;

(3)食品处理区内不得从事可能污染食品的活动;

(4)不得在辅助区(如卫生间、更衣区等)内加工制作食品、清洗消毒餐饮具;

(5)餐饮服务场所内不得饲养和宰杀禽、畜等动物。

第二十条 加工制作食品过程中,不得存在下列行为:

(1)使用非食品原料加工制作食品;

(2)在食品中添加食品添加剂以外的化学物质和其他可能危害人体健康的物质;

(3)使用回收食品作为原料,再次加工制作食品;

(4)使用超过保质期的食品、食品添加剂;

(5)超范围、超限量使用食品添加剂;

(6)使用腐败变质、油脂酸败、霉变生虫、污秽不洁、混有异物、掺假掺杂或者感官性状异常的食品、食品添加剂;

(7)使用被包装材料、容器、运输工具等污染的食品、食品添加剂;

(8)使用无标签的预包装食品、食品添加剂;

(9)使用国家为防病等特殊需要明令禁止经营的食品(如织纹螺等);

(10)在食品中添加药品(按照传统既是食品又是中药材的物质除外);

(11)法律法规禁止的其他加工制作行为。

第二十一条 加工制作食品应在专间或者专用操作区内进行的,应当按照要求设置专间或专用操作区,并在专间或专用操作区内进行。

第二十二条 使用符合食品安全规定的容器、包装材料盛放食品,避免食品受到污染。

第二十三条 餐用具使用后应及时洗净,餐饮具、盛放或接触直接入口食品的容器和工具使用前应消毒。食品制作加工用具用后洗净,保持清洁。

集中消毒餐具、饮具的采购符合要求。使用一次性容器、餐饮具的,应选用符合食品安全要求的材料制成的容器、餐饮具,宜采用可降解材料制成的容器、餐饮具。

第二十四条 餐具、饮具的清洗、消毒、保洁设备设施应按规定运转正常。

第二十五条 食品处理区配备运转正常的洗手消毒设施。

第二十六条 食品处理区配备带盖的餐厨废弃物存放容器。

第二十七条 为老年人集中用餐配送的餐饮单位,应具备集中用餐配送单位主体资格。未取得集中用餐配送单位主体资格的餐饮单位,不得从事集中用餐配送服务活动。

为老年人配送食品的,食品盛放容器或者外包装上应标注食品加工制作时间和食用时限,配送食品的储存、运输等符合规定要求。

有毒有害物质不得与食品一同贮存、运输。

第二十八条 老人家食堂为老年人住宅配送热食类食品,盛放食品的餐具应为食品相关产品,配送食品的容器应具备保温功能,配送到老年人手中的食品中心温度应不低于60℃。

第二十九条 老人家食堂要按照规定要求进行食品留样。应将留样食品按照品种分别盛放于清洗消毒后的专用密闭容器内,在专用冷藏设备中冷藏存放48小时以上。每个品种的留样量应能满足检验检测需要,且不少于125g。

在盛放留样食品的容器上应标注留样食品名称、留样时间(月、日、时),或者标注与留样记录相对应的标识。

应由专人管理留样食品、记录留样情况,记录内容包括留样食品名称、留样时间(月、日、时)、留样人员等。

第三十条 老人家食堂每周应组织开展一次食品安全自查自评,及时纠正自查自评发现的食品安全风险隐患问题。

第三十一条 老人家食堂发生食品安全事故时,应立即采取措施,防止事态扩大。发现其制作的食品属于不安全食品的,应立即停止经营,并通知老年人停止食用。同时向属地市场监管部门报告,并配合市场监管部门和卫生疾控部门做好事故的调查处理工作。

第三十二条 本意见自印发之日起施行,有效期限五年。

20190629流水账

tsy过嫩举报[微风]

bbt最新专用吃瓜表情包—手抖

葫芦团建到要吐[二哈]

天气过热举报[怒骂]

果然每个学生吐槽起自己的学校都是不留情面的。。

恶女葫芦:
bbt以后探班记得带奶茶
不是给p喝
是喝给他看
最好带着皮卡丘游戏机啥的
一切他喜欢又不能马上拥有的东西

bbt:好主意!!

。。。。[吃瓜][吃瓜][吃瓜][吃瓜][吃瓜][吃瓜]


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