奥松电子：保障我国医疗氧气传感器供应

　　文/本刊记者 段永利

　　当今信息技术飞速发展，传感器已成为物联网、人工智能、5G等新兴科技的感官和数据源泉。然而，中国传感器产业的发展一直受到制约，国内高达90%的传感器芯片依赖进口，尤其是高端产品。这限制了中国传感器行业的发展，也成为尖端科技进步的一大障碍。

　　在这个充满挑战的背景下，广州奥松电子股份有限公司（以下简称“奥松电子”）脱颖而出。作为微机电系统（MEMS）领域的独角兽企业，奥松电子在芯片设计、制造、封装测试、终端应用等方面均取得了喜人成绩。这家位于粤港澳大湾区的国家专精特新“小巨人”企业拥有先进的传感器芯片制造和封装测试量产线，其研发的3 0多个系列产品在尺寸、性能、封装工艺等方面可与国际同行媲美，成功实现了国产替代，有效缓解了国内传感器产业的“芯片荒”。

　　奥松电子自成立之初便高度重视自主研发能力，设立了专业的研发中心，汇集了近2 0 0名工程师组成的强大研发团队，其中包括近30名归国博士和硕士。团队成员横跨半导体、温湿度、流量、气体、仪器仪表、新材料等多个领域。奥松电子的技术研发中心配备了各类先进实验室，拥有步进式投影光刻机、双面光刻机、涂胶显影机、深槽蚀刻机等专业设备，展现了其在微机电系统工艺领域的专业实力。奥松电子不仅与国内外多所高校和研究院建立了产学研合作，还保持着对研发的持续投入，近五年来年均研发经费占到营业收入总额的20%以上，三年累计研发出30多项新产品。

　　2 02 0年，新型冠状病毒感染疫情的暴发打乱了全球产业的步伐。面对美国、日本、德国等国家对多项传感器技术实施的严重封锁，国内呼吸机、麻醉机等关键医疗设备的核心传感器长期依赖进口的局面，暴露了中国在重要医疗设备供应链上的薄弱环节。在这个危急时刻，奥松电子迅速集结力量，应对国内知名呼吸机生产厂家的紧急求助。在复工复产极为艰难的情况下，奥松电子集中所有资源，致力于攻克医疗用传感器的研发难题。团队采用了基于TRIZ理论的多方法融合策略，成功研制出一种新型医疗用微型差压传感器，为抗击疫情作出了重要贡献。

　　研发这款微型差压传感器的过程充满挑战。首先，作为方舱医院的核心设备，这种传感器必须能够在50帕压力下工作，确保方舱内持续产生负压，从而隔离污染区和洁净区，防止病毒扩散。其次，国内半导体制造业的基础相对薄弱，加之国外的技术封锁与限制，使得研发与生产过程困难重重。此外，研发团队在实际操作中遇到了诸多技术难题，如兼容现有的6英寸芯片生产线、在不增加核心芯片尺寸的前提下快速应用于医疗设备、控制研究及量产成本等。

　　面对诸多难题，奥松电子的创新团队进行了深入研究。他们查询了发达国家的先进专利，进行了广泛的技术分析，并运用了最终理想解法（IFR）、功能分析法、因果链分析法等一系列创新方法。通过对过往产品的大量工艺验证数据的分析，团队确定了影响产品质量的关键因素，如悬膜膜厚、电阻间距、刻蚀精度等，并将这些问题作为未来研究的重点。

　　在多次与国内外专家进行交流学习后，奥松电子建成了先进的MEMS半导体智能传感器特色芯片生产线，覆盖了晶圆清洗、光刻、刻蚀、封装等关键工艺流程。

　　为解决工艺过程中的难点，创新团队运用九屏幕法、资源分析、STC算子、物理矛盾等创新方法，提出了27种理论解决方案。经过集成电路半导体行业专家的综合评估，最终确定了7个最终实施方案。在实际工艺过程的试验后，形成了最终方案：采用深反应离子硅刻蚀工艺（DRIE），优化光刻版图，增加复合基底，调整参数进行流片。这一创新使得微型差压传感器在0~50帕量程内能精准检测出6毫伏以上的电压变化，尺寸缩小40%，成本减少20%，彻底打破了国外在这一领域的技术垄断。该产品经过两个月的持续改进研究，最终成功实现量产，并在多家国内医院的医疗设备中得到应用，解决了呼吸机等关键医疗设备中的核心部件短缺问题。

　　创新之旅并未止步。奥松电子启动了8英寸MEMS特色芯片生产线的建设，多款智能传感器芯片代表了科技的前沿。这些产品不仅为全国提供全方位的一站式MEMS特色芯片解决方案，也在智慧医疗、新能源汽车、人工智能、物联网、智慧安防、智能家电等领域发挥了重要作用。奥松电子研发的多种传感器，如温湿度、气体流量、液体流量、差压、气体、氧气、水蒸气、二氧化碳、PM2.5、X射线等传感器，均已成功转化为成果，标志着国产替代进口的重要一步，缓解了中国智能传感器关键技术的“卡脖子”现象，保障了国家关键零部件供应链的安全。

　　面对复杂的国际环境，集成电路技术的限制和封锁，奥松电子坚持不懈地推进创新步伐。公司董事长兼首席技术专家张宾，深谙《孟子》所言：“行有不得，反求诸己。”他认为，个人的学习能力是企业发展的关键。为此，奥松电子建立了完善的培训管理体系，积极组织或参加国内外技术交流会、学术论坛、技能大赛等活动，不断拓宽员工视野，提升创新能力。张宾亲自为研发团队授课，分享专业知识和经验，激发团队的创新潜力。

　　通过创新方法的培训，奥松电子进一步增强了企业科研人员对TRIZ理论的深刻理解，不断增强自主创新能力，加快产业核心技术攻关，实现更高效率的创新和突破。公司制定了科研创新奖励制度，鼓励员工利用现有平台和技术资料开展创新性研究，并申请专利。2022年以来，奥松电子已开发出20多个研发项目，申请了50多项专利，其中发明专利26项，促进了传感器研发速度的快速增长，并使得新产品源源不断地进入市场。

　　此外，奥松电子还非常重视高端人才的引进。公司已获批建立“博士后科研工作站”，积极引进博士人才，为公司产品研究提供新的思路和方向。通过与广东省科技专家工作站的合作，奥松电子聚集了业界专家共同开展研发，促进了更多理论研究成果的转化。

　　奥松电子以其产品的可靠性、高精度测量和强大的抗干扰能力而著称，为此，奥松电子荣获诸多荣誉，包括“国家专精特新‘小巨人’企业”“高新技术企业”“广东省科技专家工作站”“广东省MEMS传感器工程技术研究中心”。此外，奥松电子的项目产品也获得了“第七届广东省专利奖优秀奖”“2022年中国创新方法大赛全国总决赛一等奖”等多项荣誉。这些成就标志着奥松电子在高端智能传感器领域的领先地位，结束了我国长期完全依赖进口的历史。如今，奥松电子的部分产品更是远销至日韩、东南亚、南亚、欧美等国家和地区。

　　奥松电子的故事展示了中国专精特新“小巨人”企业在全球高科技产业中所取得的卓越成就。在面对全球挑战和机遇的新时代，奥松电子不仅为中国智能传感器产业铺平了道路，更为全球科技创新作出了重要贡献。