电子磅传感器

10月25日，江西省科技厅面向发布2022年度重大科技研发专项“揭榜挂帅”（人工智能交互终端设备、高端智能传感器）榜单。榜单项目主要采取前资助的方式，原则上支持强度每项500-1000万元，具体额度根据揭榜方的申请以及项目研究的实际需要和专家论证意见确定。榜单选题包括：1. 人工智能交互终端设备榜单选题：深度智能化的高精度表面贴装缺陷检测系统的关键技术研究；2. 高端智能传感器：基于单光子效应的X射线智能选矿探测器研究。国内具有研发能力的高校、科研院所、企业、新型研发机构皆可申报，申报人无年龄、学历和职称等门槛要求，鼓励青年科学家积极申报。链接：江西省科技厅关于发布2022年度重大科技研发专项“揭榜挂帅”（人工智能交互终端设备、高端智能传感器）榜单的通知附件：人工智能交互终端设备、高端智能传感器榜单 一、资助方式及支持强度项目主要采取前资助的方式，原则上支持强度每项500-1000万元，具体额度根据揭榜方的申请以及项目研究的实际需要和专家论证意见确定。资助经费根据项目实施情况分年度拨付，当年拨付30%，中期评估通过后拨付30%，验收通过后再拨付40%。项目实施成效好且需持续研究的可以按照进度要求分年度支持；效果不好的，终止实施并按规定追回相关财政资金。揭榜单位需明确一名首席科学家作为项目负责人，对揭榜任务的技术路线、人员选配、经费使用等方面全权主导。项目实施从合同签订之日起开始，执行期不超过3年，签订任务书时揭榜方须提交“军令状”，明确中期目标和综合绩效评估的时间节点和考核指标，并按照要求及时组织评估。二、榜单选题1.人工智能交互终端设备榜单选题：深度智能化的高精度表面贴装缺陷检测系统的关键技术研究 研究内容：为了突破传统视觉测量技术中系统与算法的时序性限制，降低智能工业检测中人工智能技术的不可解释性，开展基于视觉测量与人工智能深度结合的表面贴装缺陷检测系统关键技术研究。研究基于深度学习的全链路可微分计算测量系统模型构建技术以及硬件结构和算法参数联动优化技术，实现面向2D+3D的多维感知测量；研究测量驱动的缺陷特征库构建技术，实现具备弱监督特性、易移植能力、小样本学习能力的智能化检测；研究任务导向的人工智能模型构建技术，实现面向高亮度动态范围等复杂环境的高精度缺陷检测；研究结构光投影测量技术，拼接测量后满足大视场、高效率、高精度的缺陷检测需求； 建立多类型缺陷样本库，实现差异化缺陷的混合检测；开发多样化缺陷检测软件与计算测量硬件系统，集成软硬件形成一套深度智能化高精度表面贴装缺陷检测装备，实现智能制造核心工业软件和装备的自主可控。考核指标：（1）缺陷检测方式：2D+3D；（2）深度智能化：——以单缺陷人工标注方式，用于人工智能深度学习模型训练、验证及测试构建缺陷库所包含的样本数量不少于10000；——所能识别的缺陷种类不低于10种，单次单任务中可检出的混合缺陷种类不少于2类；——测量系统具备小样本弱监督特性、易移植能力；——硬件系统参数支持与算法实时联动优化调节。（3）支持高亮度动态范围检测；（4）针对室内标准件，可一次性完成不小于100mm×200mm测量视场的测量，可检测深度方向的最大测量范围达到10mm，单场深度精度优于8μm，拼接深度精度优于15μm；（5）针对室内标准件，通过多次扫描测量评价，可完成每秒不少于30cm2测量范围的缺陷检测；（6）针对单一缺陷检测任务，系统在多次重复检测中，平均误报率不高于5‰；（7）发表SCI/EI论文≥4篇；申请发明专利≥6项、软件著作权≥3项；（8）实现项目产品产业化，应用于自动驾驶车载摄像模组、车载激光雷达、汽车照明等表面贴装缺陷检测，服务于江西省以汽车电子为核心的电子信息产业。2. 高端智能传感器：基于单光子效应的X射线智能选矿探测器研究研究内容：由单个细小光电传感器构成的X射线选矿探测器及组件，是整套基于人工智能矿石分选装备的关键核心部件，其性能的提升将大幅提高检测信噪比，提高分选准确率，同时降低辐射剂量。目前国内外X射线选矿装备普遍采用前端为传统的闪烁晶体（如CsI）+PD组合探测器，结合后端人工智能分选算法的技术路线。这类探测器存在灵敏度低、响应速度慢等缺陷，限制了后端智能算法的性能，无法满足极低含量金属选矿的要求。江西省内铜矿、钨矿和铀矿开采的原矿平均品位分别在0.4%、0.2%和0.8‰左右，均为较低品位矿。针对上述低品位金属矿智能化选矿的迫切需求，采用基于单光子效应的硅光电倍增器件（SiPM）研究开发X射线选矿探测器及专用组件，攻克探测器设计、封装、测试等核心工艺，完成探测器高速前放读出、数据采集与接口等电路的研发，大幅提升探测器及组件检测效率。同时开展X射线源特征光谱的优化调整研究，构建与探测器、X射线源紧密耦合的深度学习智能分选算法，从多方面系统性地提升智能选矿的准确度，满足多种类型低品位复杂难选金属矿的工业化选矿需求。考核指标：从单光子探测器像素、选矿探测器组件及智能化选矿应用三个层面进行技术指标考核。单光子探测器指标：像素间距（Pixel Pitch）≤3mm；光子探测效率（PDE）≥ 40%；增益（Gain）≥ 1.5×105，耐辐照剂量≥100Gy。选矿探测器组件指标：采样精度≥16位；采样时间1~1000us；单采集板通道数≥32；高低能输出，阈值可调；单采集板功耗≤12V/450mA；数据接口千兆以太网/TCP协议；RS485/TTL信号同步。智能化X射线成像选矿应用指标：在智能化选矿设备上实现对多种金属矿石中目标矿物元素的有效分辨，保证预选抛废后的铜矿废石品位低于0.08%，钨矿废石品位低于0.03%，硬岩铀矿废石品位低于0.2‰，并实现工业化应用。发表SCI/EI论文不少于4篇；申请专利不少于15项，其中发明专利不少于6项，授权专利数量不少于5项；获批软件著作权不少于5件。

分析仪器是我国科技、经济和社会持续发展的基础，无论在工业过程控制、设施农业、生物医学、环境控制、食品安全乃至航空航天、国防工程等领域，均迫切需要各类新型传感器作为信息摄取源的小型化、专用化、简用化、家庭化的新一代分析仪器，实现更灵敏、更准确、更快速、更可靠地实时检测，以迅速改变我国分析仪器的落后状况。　　传感器作为现代科技的前沿技术，传感器产业也是国内外公认的具有发展前途的高技术产业，它以其技术含量高、经济效益好、渗透能力强、市场前景广等特点为世人瞩目。　　几十年来，以微电子技术为基础，促进了传感器技术的发展。多学科、多种高新技术的交叉融合，推动了新一代传感器的诞生与发展。例如：我国重点开发的MEMS、MOMES、智能传感器、生物化学传感器等以及今后将大力开发的网络化传感器、纳米传感器均是多学科、多种学科技术交叉融合的新一代传感器。　　微型化是建立在微电子机械系统(MEMS)技术基础上的，目前已成功应用在硅器件上形成硅压力传感器(如上述EJX变送器)。微电子机械加工技术，包括体微机械加工技术、表面微机械加工技术、LIGA技术(X光深层光刻、微电铸和微复制技术)、激光微加工技术和微型封装技术等。　　MEMS的发展，把传感器的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了新的高度。传感器的检测仪表，在微电子技术基础上，内置微处理器，或把微传感器和微处理器及相关集成电路(运算放大器、A/D或D/A、存贮器、网络通讯接口电路)等封装在一起完成了数字化、智能化、网络化、系统化。(注：MEMS技术还完成了微电动机或执行器等产品，将另作文介绍)网络化方面，目前主要是指采用多种现场总线和以太网(互联网)，这要按各行业的特点，选择其中的一种或多种，近年内最流行的有FF、Profibus、CAN、Lonworks、AS-Interbus、TCP/IP等。　　除MEMS外，新型传感器的发展还有赖于新型敏感材料、敏感元件和纳米技术，如新一代光纤传感器、超导传感器、焦平面陈列红外探测器、生物传感器、纳米传感器、新型量子传感器、微型陀螺、网络化传感器、智能传感器、模糊传感器、多功能传感器等。　　多传感器数据融合技术正在形成热点，不同于一般信号处理，也不同于单个或多个传感器的监测和测量，而是对基于多个传感器测量结果基础上的更高层次的综合决策过程。有鉴于传感器技术的微型化、智能化程度提高，在信息获取基础上，多种功能进一步集成以致于融合，这是必然的趋势，多传感器数据融合技术也促进了传感器技术的发展。　　多传感器数据融合的定义概括：把分布在不同位置的多个同类或不同类传感器所提供的局部数据资源加以综合，采用计算机技术对其进行分析，消除多传感器信息之间可能存在的冗余和矛盾，加以互补，降低其不确实性，获得被测对象的一致性解释与描述，从而提高系统决策、规划、反应的快速性和正确性，使系统获得更充分的信息。其信息融合在不同信息层次上出现，包括数据层(像素层)融合、特征层融合、决策层(证据层)融合。由于它比单一传感器信息有如下优点，即容错性、互补性、实时性、经济性，所以逐步得到推广应用。应用领域除军事外，已适用于自动化技术、机器人、海洋监视、地震观测、建筑、空中交通管制、医学诊断、遥感技术等方面。　　近年来，传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段。新型传感器的特点是微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造，而且可导致建立新型工业，是21世纪新的经济增长点。

2024年1月19日，共进微电子和西安电子科技大学共建的"传感器与汽车电子封测关键技术联合实验室"正式揭牌，该实验室旨在促进封测领域的科研合作，推动封测技术的创新和产业的发展。同时，西安电子科技大学博士生导师、封装系首任主任田文超教授也将担任共进微电子首席科学家。封装测试在传感器和汽车电子芯片性能和可靠性方面扮演着至关重要的角色。联合实验室将在传感器与汽车电子芯片的相关结构设计、材料研究、应力、热、电磁仿真和可靠性验证等方面展开合作。此外，联合实验室还将成为为学生提供实习和培训机会的平台，促进人才培养和技术交流。共进微电子总经理张文燕表示：“共进微电子一直致力于封测技术的研发与创新，而西安电子科技大学在封装领域具有丰富的研究经验和优秀的学术背景。通过合作，我们期待能够取得更多突破性的研究成果，并将其应用于实际生产中。”西安电子科技大学田文超教授也表示：“西安电子科技大学的封装专业是2009年国家首批电子封装技术本科专业，同时也是全国唯一的电子封装类国家级特色专业。通过与共进微电子建立联合实验室，我们将充分发挥双方的优势，推动封装技术的创新，促进企业技术进步和生产力提升。”未来，共进微电子将充分利用联合实验室的优势，夯实并增强共进微电子在传感器与汽车电子芯片的封装能力，为客户提供高质量的封测一体化服务！| 关于共进微电子上海共进微电子技术有限公司，简称“共进微电子”，成立于2021年12月。共进微电子由上交所主板上市公司共进股份（603118）、探针智能感知基金（国家新兴产业创业投资引导基金参股）以及一流的技术和管理团队创立，专注于智能传感器领域的先进封装测试业务。专注于智能传感器及汽车电子芯片领域的先进封装测试业务。共进微电子拥有上海研发销售中心和苏州太仓生产基地。已建设1.8万平米先进的研发中心和生产基地，生产基地包含百级、千级和万级无尘室，建设传感器及汽车电子芯片的封装测试量产生产线。共进微电子拥有完整的封装产线，涵盖从晶圆研磨、切割到前段工艺的固晶、引线键合、点胶、贴盖、回流焊，以及后段工艺的注塑成型、打标、切单。提供多种产品封装类型，包括LGA、QFN、Fan-out、SIP和2.5D/3D等。测试能力包括晶圆测试、CSP测试和成品级测试能力。共进微电子封装测试产品包括惯性、压力、电磁、环境、声学、光学、射频和微流控等传感器和汽车电子芯片。公司以满足客户需求为宗旨，制定完整的封装测试方案、流程及品质管控，为客户提供一站式解决方案，打造集研发、工程、批量生产于一体的专业综合封装测试服务平台。共进微电子致力于建设全球知名的规模大、种类齐全、技术先进的传感器及汽车电子芯片封装测试产业基地和领军企业，填补国内相关领域在批量封装、校准和测试领域的空白，突破产业链瓶颈。