關(guān)于國(guó)產(chǎn)化壓力芯一段不得不說(shuō)的歷史

時(shí)間：2025-01-10作者：寶雞鑫諾德傳感器有限公司瀏覽：1334

一.中國(guó)人的中國(guó)芯

     我所供職的壓力傳感器研究所是擴(kuò)散硅壓力傳感器專(zhuān)業(yè)化研究所，成立于七十年代初期，座落在秦嶺腳下的西北工業(yè)重鎮(zhèn)寶雞市。是我國(guó)zuizao的擴(kuò)散硅壓力傳感器專(zhuān)業(yè)化研究所之一。所以文中所敘的壓力傳感器都是特指擴(kuò)散硅壓力傳感器，為了方便敘述統(tǒng)稱(chēng)為壓力傳感器。









用于CYG01芯片封裝的不銹鋼壓力殼體




生產(chǎn)于八十年代初的CYG01壓力傳感器




     七十年代直至九十年代初期，壓力傳感器技術(shù)無(wú)疑是名符其實(shí)的高科技技術(shù)，復(fù)雜的工藝流程和要求使得民營(yíng)企業(yè)多年不能涉足這一行業(yè)，芯片生產(chǎn)我們俗稱(chēng)的前工序較為復(fù)雜。國(guó)內(nèi)能夠生產(chǎn)壓力傳感器的企業(yè)只有**的幾家。行業(yè)內(nèi)較為**的還有沈陽(yáng)的沈*所，陜西**微電子公司等，產(chǎn)品大多服務(wù)于及科研院所。那時(shí)候沒(méi)有衛(wèi)星**公司，**衛(wèi)星都是由科工委牽頭來(lái)搞，因?yàn)樵跂|方紅衛(wèi)星**工作中的**貢獻(xiàn)(注意：只是參與，以當(dāng)時(shí)的水平根本不可能隨著衛(wèi)星上天）曾受到科工委的通令嘉獎(jiǎng)。八十年代時(shí)任國(guó)家電子部部長(zhǎng)的江澤min部長(zhǎng)和習(xí)仲xun委員長(zhǎng)曾到這里考察指導(dǎo)工作。













 一九八八年，習(xí)仲xun委員長(zhǎng)在我單位考察指導(dǎo)工作




二.面臨挑戰(zhàn)

     八十年代末期，我們的一位所長(zhǎng)還在美國(guó)的一家**的壓力傳感器企業(yè)“考察”過(guò)，說(shuō)是考察實(shí)際上是利用在這家企業(yè)供職的某華人二代關(guān)系，掏了若干美利用下班時(shí)間和機(jī)會(huì)在人家的生產(chǎn)線(xiàn)上匆匆的走了一圈。畢竟內(nèi)行看門(mén)道，他回來(lái)就召集我們宣布說(shuō)國(guó)外的生產(chǎn)流程和我們基本相同，只是效率可能有所差距，例如我們的磨杯機(jī)是單頭的一次只能磨一片，而人家的是多頭的，一次可以磨很多片。至于差距我們可能在材料和工藝精度控制及凈化程度上有所落后。例如他看到人家的多頭磨杯機(jī)可能與電腦相連接。由于只能是透窗觀望，具體細(xì)節(jié)無(wú)法了解。

    然而好景不長(zhǎng)，僅僅過(guò)了有兩年多時(shí)間，各種信息都明確的告訴我們大的挑戰(zhàn)來(lái)了，國(guó)外生產(chǎn)出了晶圓片，而且被成功的用于壓力傳感器的制作。




   這種用于壓力傳感器生產(chǎn)的晶圓每個(gè)單元晶片面積僅2mm見(jiàn)方，每一個(gè)大片上約上百個(gè)單元芯片。而我們的壓力芯片是一個(gè)一個(gè)生產(chǎn)出來(lái)的，無(wú)論從生產(chǎn)效率和生產(chǎn)工藝及凈化控制都和晶圓的生產(chǎn)方式無(wú)法相比，且由晶圓芯片所封裝的壓力芯體方便實(shí)用，國(guó)產(chǎn)化生存受到嚴(yán)重威脅。                                                    

三.一次悲壯的突圍經(jīng)歷

   晶圓生產(chǎn)我們所面臨的**個(gè)難題就是缺少能夠滿(mǎn)足需要的光刻機(jī)。當(dāng)時(shí)我們用是的上海生產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)化光刻機(jī)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足晶圓生產(chǎn)的需要。




    經(jīng)多方申請(qǐng)后，國(guó)家在“八五”計(jì)劃中劃撥出若干資金用于購(gòu)買(mǎi)相關(guān)設(shè)備。這不是一次簡(jiǎn)單的購(gòu)買(mǎi)過(guò)程，由于光刻機(jī)嚴(yán)禁對(duì)華出售所以國(guó)家花了很大的精力終于購(gòu)回了一臺(tái)能夠滿(mǎn)足需要的光刻機(jī)。遺憾的是由于當(dāng)時(shí)的客觀原因，只能通過(guò)一定的渠道秘密購(gòu)回散件自行組裝，為了這臺(tái)光刻機(jī)應(yīng)該是很多部門(mén)都付出了很大的努力，有些情況我不可能了解也不便了解，也正是這樣的原因致使這臺(tái)悄然來(lái)去的光刻機(jī)連一張照片都沒(méi)有留下。

    光刻機(jī)為半自動(dòng)化電腦控制的雙面光刻機(jī)，沒(méi)有任何能夠表明身份的銘牌及標(biāo)識(shí)。我只是在連接顯微鏡的光纖上發(fā)現(xiàn)了清晰的日文字樣。

      遺憾的是這臺(tái)光刻機(jī)因?yàn)闄C(jī)械臂行程重復(fù)性差異過(guò)大無(wú)法正常工作，平?jīng)鰡挝皇冀K無(wú)法解決，經(jīng)多方申請(qǐng)，直到半年之后，一位來(lái)自某大學(xué)的女研究生來(lái)到這里，經(jīng)反驗(yàn)后得出結(jié)論：設(shè)備軟件和原裝產(chǎn)品無(wú)異，國(guó)外原裝產(chǎn)品沒(méi)有類(lèi)似問(wèn)題出現(xiàn)，問(wèn)題肯定是出在裝配環(huán)節(jié)上。光刻機(jī)計(jì)劃徹底，雙方單位的巨大付出都因此而付諸東流。我曾有一篇文章專(zhuān)門(mén)對(duì)這一經(jīng)歷作過(guò)詳細(xì)的描述。（//bjti104.b2b168.com/shop/news/15773345.html）這里不作贅言。

四.關(guān)于合資

   首先由于光刻機(jī)的原因，國(guó)產(chǎn)化晶圓顯然短期內(nèi)無(wú)法完成，當(dāng)時(shí)“造不如買(mǎi)”的意識(shí)盛行。隨著**的步伐逐漸加大，國(guó)內(nèi)精細(xì)化控制的要求越來(lái)越廣泛，對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)切實(shí)可行的辦法無(wú)疑是從國(guó)外購(gòu)進(jìn)高質(zhì)量芯片進(jìn)行封裝。實(shí)際上我國(guó)較早的壓力傳感器合資公司的實(shí)質(zhì)就是這樣。

    合資方是美國(guó)的一家公司。時(shí)值中美關(guān)系正處于之后的蜜月期，國(guó)家不但大力支持且有一定的優(yōu)惠政策，雙方一拍即合?；I建工作也緊鑼密鼓的進(jìn)行著。于是中國(guó)擴(kuò)散硅壓力傳感器的**企業(yè)*克傳感器有限公司就這樣誕生了。

合資公司對(duì)于當(dāng)時(shí)的國(guó)人來(lái)說(shuō)還是比較新奇事物。傳說(shuō)工資比較高。但要累死人。管理方式。當(dāng)時(shí)國(guó)家鼓勵(lì)合資企業(yè)，在各個(gè)方面都有政策性的優(yōu)惠和支持，所以進(jìn)展很順利。

在抽調(diào)人選時(shí)部門(mén)的很多年青人都躍躍欲試。但研究所幾乎沒(méi)有一個(gè)人被抽調(diào)，當(dāng)時(shí)有一個(gè)盛行的說(shuō)法是研究所要并入合資公司。有技術(shù)積淀的研究所被并入似乎也是順理成章的事。較能佐證這個(gè)說(shuō)法的是我們所的*姓所長(zhǎng)----一個(gè)純技術(shù)人員竟列席為*克公司的董事行列。這讓很多年青人都感到興奮，摩拳擦掌的等待水到渠成的結(jié)果。

但后來(lái)事態(tài)的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)**出了設(shè)想范圍。研究所不但沒(méi)有并入且*所長(zhǎng)的董事位置也被拿下了。

據(jù)知情人透漏。問(wèn)題就是出在理念差異上。當(dāng)時(shí)*克公司成立初期就決定要從國(guó)外購(gòu)進(jìn)高質(zhì)量壓力芯片生產(chǎn)芯體。單位為打造購(gòu)買(mǎi)渠道也付出了很大的努力。但作為純技術(shù)出身的*所長(zhǎng)充分發(fā)揮文人意氣，不顧全場(chǎng)的反對(duì)，竭力主張自主生產(chǎn)壓力芯片，且拿出舌戰(zhàn)群雄的氣概執(zhí)拗到底，較終被體面的掃地出門(mén)---從此不再收到過(guò)董事會(huì)議的邀請(qǐng)通知。

當(dāng)時(shí)所里很多年青人為此而憤憤不平，暗自說(shuō)*姓所長(zhǎng)是名符其實(shí)的攪事棍子，成事不足敗事有余，成功的砸了所里的美好前程。后來(lái)所里依然有很多的年青人以各種方式進(jìn)入*克公司并成為該公司的中堅(jiān)力量。若干年后和當(dāng)時(shí)的同事冷靜的回想當(dāng)年，所謂的對(duì)錯(cuò)之分根本不存在。站在*所長(zhǎng)的角度自然也有他的道理， 于公來(lái)說(shuō)我們這個(gè)所以前工序見(jiàn)長(zhǎng)，不作芯片我們的優(yōu)勢(shì)根體無(wú)法發(fā)揮。于私來(lái)說(shuō)，所長(zhǎng)**大學(xué)的辦導(dǎo)體專(zhuān)業(yè)出身，且大半生都投身于壓力芯片制作，如果單純的搞來(lái)料封裝又何來(lái)他的用武之地呢？

事實(shí)證明，作為一個(gè)企業(yè)*克所選擇的道路是正確的，迄今為止，*克傳感器有限公司年產(chǎn)值已高達(dá)約三億元左右。穩(wěn)坐中國(guó)擴(kuò)散硅壓力傳感器企業(yè)**的位置。該公司利用美國(guó)和德國(guó)生產(chǎn)的高質(zhì)量壓力芯片封裝生產(chǎn)的M*M系列壓力芯體以其良好的質(zhì)量成為高質(zhì)量國(guó)產(chǎn)化壓力芯體的代表。




在無(wú)法成為巨人時(shí)，那就站在巨人的身上來(lái)拔高自己也不失是一種好辦法。  

我們?cè)賮?lái)說(shuō)國(guó)產(chǎn)化芯片發(fā)展問(wèn)題，這是整個(gè)國(guó)家的問(wèn)題，肯定不是一個(gè)公司所要考慮的，或者說(shuō)能考慮的。國(guó)家在“八五”“九五”之后這方面幾乎沒(méi)有作任何的布局和投入，光刻機(jī)事件成為失敗的收官之作，九十年代初投入百萬(wàn)元之巨以完全失敗而告終，這種風(fēng)險(xiǎn)作為一家自負(fù)盈虧的公司是無(wú)法承擔(dān)的，也根本承擔(dān)不起。

     五.一脈留存

   九十年代末期，壓力芯體產(chǎn)業(yè)逐漸形成規(guī)模，得到市場(chǎng)的充分認(rèn)可，我們那條看似很土的國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)線(xiàn)終于退出了歷史的舞臺(tái)。  

    在得到我們要處理設(shè)備的消息后，長(zhǎng)期合作的某高校辦導(dǎo)體專(zhuān)業(yè)的一位的教授找到了我們，想購(gòu)買(mǎi)一些設(shè)備作為校辦工廠(chǎng)供學(xué)生實(shí)習(xí)使用，也可以適當(dāng)?shù)臑槲覀兺镀M(jìn)行生產(chǎn)，就這樣CYG30和CYG15芯片的生產(chǎn)得以延續(xù)。后來(lái)由于政策原因校辦工廠(chǎng)被取締，只好有些工序委托加工，總之這條生產(chǎn)線(xiàn)存活的相當(dāng)不易。就這樣的一脈存留為我們高頻動(dòng)態(tài)類(lèi)壓力傳感器生產(chǎn)提供了良好的**，使我們的這一產(chǎn)品市場(chǎng)沒(méi)有徹底丟失。










早已廢棄的光刻大樓

   CYG30和CYG15是我們70年代初自行研發(fā)的壓力傳感器芯片，石英玻璃環(huán)封接，可用于動(dòng)態(tài)壓力傳感器的生產(chǎn)。高頻動(dòng)態(tài)壓力傳感器廣泛的應(yīng)用于爆炸測(cè)試及模擬水工實(shí)驗(yàn)等工況。國(guó)外類(lèi)似產(chǎn)品價(jià)格約7000-20000元，國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品僅為國(guó)外產(chǎn)品價(jià)格的1/4 -1/3




八十年代初，使用國(guó)產(chǎn)化CYG30芯片生產(chǎn)的CYG146型高頻動(dòng)態(tài)壓力傳感器




六．國(guó)產(chǎn)化壓力傳感器基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)土崩瓦解的原因分析

繼九十年代中期我們的國(guó)產(chǎn)化線(xiàn)下馬以后，再也沒(méi)有純國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)線(xiàn)的消息。近年來(lái)才有消息說(shuō)東北某所還有一條自產(chǎn)芯片的生產(chǎn)線(xiàn)，至于進(jìn)口設(shè)備的參與程度不得而知。仔細(xì)分析這也是一個(gè)必然的結(jié)果。究其原因有以下幾點(diǎn)：

**.隨著**的逐漸深入，我們?cè)械谋淮蚱?，產(chǎn)品的劣勢(shì)盡顯。當(dāng)年我們生產(chǎn)用的去粒子水的成本**牛奶，強(qiáng)大的市場(chǎng)及利潤(rùn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)能夠保證企業(yè)的運(yùn)行。但這樣的產(chǎn)品顯然缺乏任何的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

*二．生產(chǎn)工藝水平及產(chǎn)品落后，不符合現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求，晶圓生產(chǎn)工藝無(wú)法突破，生產(chǎn)效率低下，質(zhì)量無(wú)法得到保證。當(dāng)時(shí)國(guó)外*壓傳公司已逐漸向**凈化無(wú)人車(chē)間邁進(jìn)。例如瑞士的keller。半導(dǎo)體行業(yè)的凈化程度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響不言而喻，芯片質(zhì)量的差距可想而知。

*三．產(chǎn)品操作復(fù)雜，不利于規(guī)?；a(chǎn)。

   當(dāng)時(shí)的成品國(guó)產(chǎn)芯片組裝成一只合格的壓力傳感器在我們這里稱(chēng)作裝配工序。裝配工序的學(xué)徒期為三年，所以說(shuō)要培養(yǎng)一位合格的裝配工較起碼要兩年至三年時(shí)間。我是有過(guò)這樣的學(xué)徒經(jīng)歷的。首先對(duì)于毫無(wú)烙鐵焊接基礎(chǔ)的人來(lái)說(shuō)，把導(dǎo)電金絲和線(xiàn)路板焊接起來(lái)就是需要長(zhǎng)期練習(xí)的一項(xiàng)技能。芯片上用于導(dǎo)電的金絲直徑僅0.08毫米，和人的頭發(fā)直徑基本相當(dāng)，金絲和焊錫在高溫下會(huì)形成金錫合金，焊接時(shí)間長(zhǎng)了金絲會(huì)熔斷，焊接時(shí)間短了會(huì)形成虛焊。然而高度集成的壓力芯體將芯片集成到芯體里，不銹鋼隔離膜片成功的將壓力介質(zhì)和芯片**隔離，介質(zhì)的適應(yīng)性較廣。普通導(dǎo)線(xiàn)出線(xiàn)方式方便連接，完全可以作到三月之內(nèi)就能培養(yǎng)出一位合格的裝配工。生產(chǎn)效率方面有著有天壤之別，能夠有效的降低生產(chǎn)成本。








七.高質(zhì)量國(guó)產(chǎn)化芯片缺失的影響

    **.**技術(shù)完全依賴(lài)進(jìn)口的產(chǎn)業(yè)經(jīng)不起任何的

     曾有一篇儀表專(zhuān)業(yè)化平臺(tái)刊出一篇文章指出，中國(guó)壓力傳感器生產(chǎn)企業(yè)所用的芯片95%來(lái)自于國(guó)外進(jìn)口。換句話(huà)說(shuō)如果國(guó)外對(duì)我們的壓力芯片進(jìn)行的話(huà)國(guó)內(nèi)95%的相關(guān)企業(yè)都要倒閉。華為就是個(gè)典型的例子。不光是壓力芯片，簡(jiǎn)稱(chēng)IC的高質(zhì)量集成放大線(xiàn)路價(jià)格杠桿也牢牢的把握在在他人的手中。例如我們用到的一款車(chē)規(guī)級(jí)放大IC，22年七月分報(bào)價(jià)為二十多元，23年的2月份供應(yīng)商的報(bào)價(jià)不約而同的漲到了近二百元，漲幅達(dá)七至八倍，原因是受到了出口限制。




 二．缺乏**市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，本土企業(yè)形成激烈的惡性競(jìng)爭(zhēng)。

芯體的普及使用是原本復(fù)雜的工藝簡(jiǎn)單化，大大的降低了進(jìn)入這一的門(mén)檻高度，壓力傳感器生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)量呈井噴式的遞增。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)壓力傳感器生產(chǎn)企業(yè)近二千家。然而不難發(fā)現(xiàn)，這些企業(yè)的產(chǎn)品大多屬于中低端產(chǎn)品。供大于求的市場(chǎng)使得產(chǎn)品價(jià)格沒(méi)有較低只有較低。而**產(chǎn)品市場(chǎng)基本上被國(guó)外**企業(yè)有條不紊的瓜分。如日本的橫河EJA以其良好的表現(xiàn)牢牢的控制了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)需求，美國(guó)的 Rosemount優(yōu)良的抗電磁干擾能力使其在電力行業(yè)風(fēng)騷若干年………不但瓜分，且瓜分的很有水準(zhǔn)，很大程度的避免了競(jìng)爭(zhēng)而保證利潤(rùn)的較大化。而縱觀國(guó)產(chǎn)化市場(chǎng)，本土企業(yè)在中低端市場(chǎng)爭(zhēng)的，這幾年較是有愈演愈烈之勢(shì)。價(jià)格較是沒(méi)有較低，只有較低！為了爭(zhēng)奪市場(chǎng)而突破了價(jià)格底限的產(chǎn)品何言質(zhì)量**？                                                                             

  三．國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程舉步維艱

我國(guó)方面所需的高品質(zhì)壓力傳感器進(jìn)口比例較高。一方面我們的國(guó)產(chǎn)化壓力傳感器和**水平有一定的差距，無(wú)法滿(mǎn)足軍事工業(yè)**的要求，還有一個(gè)重要的方面是受到了“造不如買(mǎi)”的思潮導(dǎo)引。然而對(duì)于舒舒服服購(gòu)買(mǎi)了幾十年的我們談何容易。代表壓力傳感器**技術(shù)的壓力芯片我們都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，如何替代？較談不上追趕。曾經(jīng)有一些企業(yè)也生產(chǎn)出了壓力晶圓，但其質(zhì)量與性能和國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品相比還是有很大差距，僅能用于低端產(chǎn)品。一方面是國(guó)產(chǎn)化的迫切需求，一方面是我們面對(duì)現(xiàn)實(shí)的無(wú)奈嘆息。我們注定要為自己所走的取巧捷徑而買(mǎi)單。

八．芯痛，心痛！

     現(xiàn)實(shí)告訴我們，靠誰(shuí)都不如靠已。例如制造出全世界較高水平光刻機(jī)的瑞士ASML，所代表的并不是瑞士的科技水平，而是世界**水平的集成。這里有美國(guó)的技術(shù)，有德國(guó)的技術(shù)……但復(fù)雜的**環(huán)境決定我們?nèi)舾赡陜?nèi)都不可能融入這個(gè)圈子，中國(guó)需要的精神。較需要“那怕雄關(guān)真如鐵，不懼邁步從頭越”的勇氣。從九十年代至今已經(jīng)發(fā)展了近三十年，壓力芯片制造技術(shù)不再是一個(gè)難以突破的技術(shù)，它不該像一個(gè)不被待見(jiàn)的棄兒一樣無(wú)人問(wèn)津。   

  前輩們都年已古稀，我于九十年代初進(jìn)入這個(gè)方興未艾的行業(yè)，那時(shí)的我風(fēng)華正茂，打算用一生去陪伴著我們的中國(guó)壓力“芯”而成長(zhǎng)，如今我已兩鬢染霜。

業(yè)未竟，鬢已秋，何忍夙愿付諸東流！




 拍攝于一九九二年

中國(guó)壓力傳感器呼喚完全屬于中國(guó)人的中國(guó)“芯”。

擴(kuò)散硅壓力傳感器專(zhuān)業(yè)所，所以眼界窄水平低，如有謬誤之處，還望各位**多多包諒！





















寶雞鑫諾德傳感器有限公司專(zhuān)注于寶雞傳感器研究所,壓力傳感器專(zhuān)業(yè)化研究所等, 歡迎致電 13571178960

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  在壓力變送器的訂購(gòu)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)很多的企業(yè)都通過(guò)經(jīng)銷(xiāo)商來(lái)供應(yīng)產(chǎn)品，由于經(jīng)銷(xiāo)商大多對(duì)產(chǎn)品的參數(shù)不能很好的理解，所以溝通非常困難，這里，我們根據(jù)多年來(lái)在和客戶(hù)溝通的過(guò)程中所出現(xiàn)的問(wèn)題，把壓力變送器常用的參數(shù)進(jìn)行一一說(shuō)明，使廣大客戶(hù)能對(duì)壓力變送器有一個(gè)較為全面的了解。 1．量程??? 量程是指壓力變送器所測(cè)量壓力（壓強(qiáng)）范圍。比如說(shuō)，一個(gè)壓力變送器的量程是1MPa，輸出

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  傳感器（英文名稱(chēng)：transducer/sensor）是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿(mǎn)足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。傳感器的特點(diǎn)包括：微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的存在和發(fā)展，讓物體有了觸覺(jué)、味覺(jué)和嗅覺(jué)等感官，讓物體慢慢變得活了起來(lái)。