文/李远(蚌埠市科技创新服务中心)
《安徽省“十四五”制造业高质量发展(制造强省建设)规划》中明确提出,要推动蚌埠“中国传感谷”微电子机械系统(micro-electro mechanical system,MEMS)核心器件产业园及其他地市云计算、大数据产业等发展壮大,逐步形成以合肥“中国声谷”为核心,芜湖“中国视谷”与蚌埠“中国传感谷”三谷共振的省市县一体化推进发展格局。蚌埠市进一步聚焦智能传感产业集群,抢抓智能传感市场需求爆发增长、技术创新高度活跃的战略机遇期,以中国传感谷为产业发展重要抓手,依托中国兵器工业集团第214 研究所(以下简称214 所)的技术优势和产业实力,重点支持智能汽车、工业智能测控、智慧城市、智能穿戴四大应用领域,打造公共技术服务、晶圆代工制造两大支撑平台,持续提升产业创新能力,快速增强产业实力。目前,蚌埠市智能传感产业生态持续完善、技术水平稳步提升、产品结构不断优化,涌现出一批创新能力较强,竞争优势明显的企业。加快推进中国传感谷建设,围绕“一谷三园多点”的产业发展布局,着力打造智能传感产业发展集群,是实现蚌埠市制造业高质量发展的重要路径。
在安徽省委、省政府关于发展安徽省十大新兴产业的战略部署下,蚌埠市进一步聚焦五大产业集群,着力打造以智能传感器研发设计、晶圆制造、封装测试为核心的智能传感产业发展集群。截至2023 年底,蚌埠市智能传感产业相关科技型企业达82 家,较2022 年净增26 家,其中规模以上企业44 家、高新技术企业60 家、专精特新企业15 家、“小巨人”企业3家,规上企业完成产值52.95 亿元,同比增长10.31%。
中国传感谷(以下简称传感谷)位于蚌埠市经济开发区,总占地面积1800 余亩,于2021 年启动建设,是安徽省十大新兴产业在省内空间布局的重要节点,也是安徽省人工智能产业发展的先行区。传感谷园区目前已入驻北方微电子研究院集团有限公司(以下简称北方微电子)、芯动联科微系统股份有限公司(以下简称芯动联科)、希磁电子科技有限公司(以下简称希磁科技)、禹芯半导体科技有限公司(以下简称禹芯半导体)、芯智达电子科技有限公司(以下简称芯智达)、金诚聚电子有限公司(以下简称金诚聚)、中科九衡科技有限公司(以下简称中科九衡)等传感器企业,涵盖智能传感器设计、晶圆制造、封装测试等关键环节,培育了上市企业芯动联科。传感谷园区标准化厂房及污水处理厂、大宗气站、危废集运中心等基础配套设施正加快建设。
蚌埠市智能传感产业发展按照“一谷三园多点”的产业集群发展总体布局,打造以传感谷为核心,MEMS 核心器件产业园、科技孵化园、中央创新园及各县区多点联动发展的一体化智能传感产业发展体系。传感谷着力以晶圆制造及代工平台绑定下游封装测试企业产能,以封测产能吸引上游研发设计企业入驻园区。传感谷重点发展智能传感器研发设计、晶圆制造、封装测试,初步形成了以北方微电子、芯动联科为主的研发设计、晶圆制造,以希磁科技、禹芯半导体为主的封装测试,以芯智达、金诚聚为主的终端应用为一体的智能传感产业体系。
传感器作为物联网感知层的基础元器件,其结构和原理的不同决定了传感器种类的多样性,不同的传感器可以对声、光、热、力、位移、角度等多种不同的物理量进行感知。蚌埠市作为国内三大传感器研发生产制造基地之一,力敏传感器技术水平位于全国前列,同时也是全省唯一同时拥有集成电路及MEMS 晶圆制造线的城市。但由于传感器种类的多样性,产业链协同发展较难。目前蚌埠市智能传感产业规上企业44家,可大致分为MEMS 研发制造类(6 家)、电子元器件类(17 家)、力敏器件类(8 家)、终端应用类(10 家)和通讯设备类(3 家)。虽然产业发展初见成效,但也存在智能传感产业整体规模偏小、产业链协同发展不足等问题。
传感器企业多数产品处于价值链低端,研发投入力度不足,基于MEMS 技术的智能传感器企业较少,在产品制造、封装测试等技术上及产品的一致性、可靠性等指标上与国外存在较大差距。产业规模和集聚度仍然偏低,产业发展目前主要集中于产业链下游的封装测试,且封装工艺现代化水平不高,先进封装项目偏少。产业链上游的研发设计能力不强,缺乏独立的软件和算法开发企业,产业链中游的生产制造环节相对薄弱,产品体系过于单一。传感谷园区在建的3条MEMS 晶圆制造线项目均采用第一代硅基半导体材料,尚未引进第二代砷化镓GaAs 及第三代GaN、SiC 等半导体材料项目。传感器产品通常可分为军工航天级、车规级、工业级、消费电子级,目前蚌埠市基于MEMS 工艺制造的陀螺仪、加速度计、压力传感器等产品主要应用于工业及军工领域,应用于消费电子、汽车传感器等领域的产品种类较少,全市仅有两家企业产品通过车规认证,产品集成化程度不高,难以和国内车企形成直接合作。产业链下游器件应用类企业数量偏少,产业链协同发展不足,难以形成产业集聚效应。
目前,蚌埠市智能传感产业缺乏知名品牌,多数企业不具备产品研发能力,产品的可靠性、稳定性、工艺装备及核心制造技术等方面与上海、深圳、郑州等智能传感及人工智能产业先进地区存在明显差距,与国外先进制造水平还存在较大差距。行业共性技术攻关缺位,前沿技术和装备开发受制于人,部分企业研发意识淡薄,缺乏研发部门和研发人员,技术主要依赖从外部引进,自主创新能力不强。创新平台方面,蚌埠市智能传感产业主要依托214 所及传感谷园区内企业,其他企业规模较小,自主创新能力相对薄弱。
蚌埠市目前虽然拥有MEMS 国家地方联合工程实验室、安徽省MEMS 工程实验室、安徽省智能传感创新中心等创新平台,但平台在推动行业技术创新方面的重要支撑作用还未得到充分发挥,自主创新体系尚未形成。产业生态方面,MEMS 芯片的生产经营模式与半导体生产经营模式具有较高的相似度,即IDM(垂直分工模式)、Fabless(无工厂IC 供应商)、Foundry(代工厂)、OSAT(外包半导体封装测试)。蚌埠市MEMS 传感器研发制造目前以6 英寸、8 英寸MEMS晶圆流片代工及产业链下游封装测试为主,尚未引进集智能传感器研发设计、代工制造、封装测试及相关配套于一体的IDM公司。企业产品主要以军用为主,面向民用市场的产品较少,企业规模较小,智能感知整体解决方案能力不足。目前蚌埠市本地载体处于建设期,服务平台、技术创新、成果转化等产业生态体系有待完善。开放合作不足,产学研融合发展滞后,智能传感科技成果转化率、产业化率不高,缺乏核心技术研发平台,自主创新能力有待进一步提升。
智能传感涉及电子、机械、材料、化学、物理、自动控制等多个学科领域,技术密集是智能传感产业的特点之一,这就需要产业人才具备多学科的综合知识。蚌埠市智能传感产业高端人才总量较少,多数为产线生产和管理人员,掌握核心技术、有实践经验的高层次人才相对短缺。产业支持政策和人才优惠政策支持力度不足,对高技术人才和管理人才的吸引力相对较弱。校企合作不够深入,联系不够紧密,目前蚌埠市校企合作主要局限于学生顶岗实习、推荐就业等方面,尚未形成人才培养、实习、输送以及教师到企业实践、与企业联合开展产品研发、技术攻关、教学合作等良性机制。部分企业存在用工方式与求职者的实际需求不吻合的问题,导致市场匹配难度较大,企业人员稳定性受影响。产业高端人才总量较少,产业人才培育不到位、人才优惠政策支持力度不足等问题,导致了产业发展难以形成人才汇聚的良好局面,在一定程度上制约了蚌埠市智能传感产业的集聚发展。
(1)优化产业布局,弥补产业短板。优化智能传感产业布局,针对产业链发展薄弱环节,通过以商招商、联盟招商等方式紧紧围绕产业链上下游企业开展精准招商。积极开展重大项目招商,争取实现大项目突破,重点引进一批拥有技术、品牌、市场等多重优势的产业链龙头企业,着重补齐产业链短板,精准实施延链、补链、强链,推动智能传感产业实现突破发展。通过3 条MEMS 晶圆制造线吸引上游研发设计企业,绑定下游企业封装测试产能,充分发挥晶圆代工核心竞争力。大力引进GaN、SiC 等第三代半导体衬底、外延和制造、封测项目。积极发展系统级封装、晶圆级封装、3D 封装等先进封装产业。重点发展MEMS 惯性器件、气体传感器、光MEMS 器件、射频MEMS 器件等本地优势智能传感器产品。
(2)瞄准市场需求,加强研发投入。结合智能传感市场需求和行业发展趋势,积极引进智能汽车、智能穿戴、智能家电、工业测控、智能机器人、5G 智能光通信等传感器企业,不断扩充产品品类,加快培育光敏、热敏、力敏、磁敏、声敏、气敏、湿敏以及生物敏等12大类敏感元件与传感器应用开发,形成与传感器相关联的核心敏感元件和ASIC 的设计研发能力,实现新型传感器的规模化生产。推进高温压力传感器、谐振压力传感器、霍尔传感器以及涉及边缘计算、智能化处理技术的存算感一体化传感器的研发与试制,开展前沿性、探索性的传感器技术预先研究,完成ASIC 和生物传感器等领域的布局性研发,引领行业的技术发展方向。
(3)加快培育龙头企业,强化自主创新能力。选择一批优势明显、成长性好的重点企业着重培育,鼓励引导企业加大研发投入、丰富产品类型,不断强化创新能力。推动已有产品向高精度、低功耗、智能化升级,打造本市优势传感器系列产品,支持企业加大产品宣传和推广力度,培育一批名品名牌。构建多层次协同创新体系,深化院地合作、校企合作,推动本地智能传感企业与高校院所组建创新联盟,推动产学研协同攻关行业核心关键技术。强化公共服务平台建设,依托传感谷园区9 条公共服务示范线,吸纳本地企业、高校院所、产业联盟等加入公共服务平台建设。重点建设覆盖智能传感器设计制造、封装测试的公共服务平台,形成资源共享、优势互补的公共服务支撑体系,推动产业链薄弱环节实现突破发展。
(1)加强机构间交流合作。加快组建蚌埠市MEMS智能传感产业发展战略咨询委员会,积极对接北京大学、西安交通大学,谋划组建产业技术研究院。持续深化与东南大学、西安电子科技大学、合肥工业大学等优势院校开展产学研合作,围绕智能传感关键技术探索共建新型研发机构,积极布局共建一批人才培养中心、研发实验中心、产业孵化中心,共同研发一批重大科技成果、孵化一批创新科技企业。积极推进与微米纳米加工技术全国重点实验室合作,组建长三角研究院,加挂微米纳米加工技术全国重点实验室蚌埠分中心,用市场化手段推动相关科技成果加速转移转化。与上海微技术工业研究院8 英寸MEMS 工艺平台等国内最高水平科研院所及无锡、苏州、西安等先进产业集聚区加强合作联系。
(2)深化产业融合,提升自主创新能力。与中国声谷及中国视谷联动发展,积极融入省十大新兴产业链,加强与智能家电、新能源汽车等产业的深度融合,结合市场需求,有针对性地开展研究,加快完成国产替代,解决可能存在的卡脖子问题。坚持把创新驱动作为打造智能传感产业高地的核心任务,依托智能传感产业技术创新战略联盟、安徽省智能传感创新联盟等平台,着力突破硅基MEMS 加工技术、MEMS 与互补金属氧化物半导体(CMOS)集成、非硅模块化集成等工艺技术。推动发展器件级、晶圆级MEMS 封装和系统级测试技术,支持企业探索研发新型MEMS 传感器设计技术、制造工艺技术、集成创新与智能化技术等,持续提升原创性研发能力,逐步构建高水准技术创新体系。鼓励产业链上下游企业共建研发平台,支持智能传感企业与高校院所开展深层次、多领域的合作。通过各类研发创新平台,攻克一批行业核心关键技术,持续提升智能传感产业核心技术研发能力,打造协同效应显著、产学研合作紧密的产业创新体系。
(1)强化合作式人才培育。加强与省内外高校、院所和龙头企业的交流合作,着力推动院地合作、校企合作,全力打造有利于人才发展的外部环境,加快引育产业发展高层次人才。始终坚持实施人才优先发展战略,等高对接沪苏浙人才政策,持续深化人才发展体制机制改革,通过共建人才飞地、研发平台等,加快吸引集聚一批智能传感产业高端人才来蚌创新创业。推动214 所与蚌埠学院合作,联合培养产业人才,推动蚌埠学院、安徽科技学院等本地工科高校开设微电子专业,为本地企业持续输送微电子产业人才。鼓励高等院校、科研机构根据需求和自身特色,建设跨学科的智能传感综合人才培养基地,培育智能传感产业高技能适用性人才。进一步深化校企合作,加大智能传感产业重点企业需要的实用型技能人才培养力度,加大技工院校招收规模,推进订单式培养、共建共享实训基地和教师研学基地等深度合作项目,积极构建校企“双主体”育人管理模式,继续通过开设“冠名班”“金牌蓝领班”等为企业定向培养技术技能人才。支持企业、行业协会与国内外知名高校及科研院所开展产学研合作,加快培养智能传感产业紧缺急需的专业技术人才和高级管理经营人才,为蚌埠市智能传感产业集聚发展提供强有力的人才支撑。
(2)形成常态化人才引进机制。加强智能传感企业和相关专业院校的联系,积极组织本地智能传感企业赴省内外高校开展人才引进。常态化开展智能传感产业系列招聘活动,举办传感器企业专场直播带岗等活动,进一步加强与传感器企业的用工招聘对接。强化招商引资与招才引智结合,从单纯招商引资转向项目人才同时引进,从零星人才引进转向团队引进。积极引导行业协会、商会发挥熟悉行业发展和行业人才需求的优势,建立人才数据库,做好产业人才引进工作。加强产学研联动,依托安徽省智能传感创新中心等省部级创新平台,针对传感器行业关键共性技术,编制行业领先技术人才地图,紧跟技术需求发现人才缺口,及时开展人才引进工作。