奧松電子：保障我國醫療氧氣傳感器供應

段永利

當今信息技術飛速發展，傳感器已成為物聯網、人工智能、5G等新興科技的感官和數據源泉。然而，中國傳感器產業的發展一直受到制約，國內高達90%的傳感器芯片依賴進口，尤其是高端產品。這限制了中國傳感器行業的發展，也成為尖端科技進步的一大障礙。

在這個充滿挑戰的背景下，廣州奧松電子股份有限公司（以下簡稱“奧松電子”）脫穎而出。作為微機電系統（MEMS）領域的獨角獸企業，奧松電子在芯片設計、制造、封裝測試、終端應用等方面均取得了喜人成績。這家位于粵港澳大灣區的國家專精特新“小巨人”企業擁有先進的傳感器芯片制造和封裝測試量產線，其研發的30多個系列產品在尺寸、性能、封裝工藝等方面可與國際同行媲美，成功實現了國產替代，有效緩解了國內傳感器產業的“芯片荒”。

奧松電子自成立之初便高度重視自主研發能力，設立了專業的研發中心，匯集了近200名工程師組成的強大研發團隊，其中包括近30名歸國博士和碩士。團隊成員橫跨半導體、溫濕度、流量、氣體、儀器儀表、新材料等多個領域。奧松電子的技術研發中心配備了各類先進實驗室，擁有步進式投影光刻機、雙面光刻機、涂膠顯影機、深槽蝕刻機等專業設備，展現了其在微機電系統工藝領域的專業實力。奧松電子不僅與國內外多所高校和研究院建立了產學研合作，還保持著對研發的持續投入，近五年來年均研發經費占到營業收入總額的20%以上，三年累計研發出30多項新產品。

2020年，新型冠狀病毒感染疫情的暴發打亂了全球產業的步伐。面對美國、日本、德國等國家對多項傳感器技術實施的嚴重封鎖，國內呼吸機、麻醉機等關鍵醫療設備的核心傳感器長期依賴進口的局面，暴露了中國在重要醫療設備供應鏈上的薄弱環節。在這個危急時刻，奧松電子迅速集結力量，應對國內知名呼吸機生產廠家的緊急求助。在復工復產極為艱難的情況下，奧松電子集中所有資源，致力于攻克醫療用傳感器的研發難題。團隊采用了基于TRIZ理論的多方法融合策略，成功研制出一種新型醫療用微型差壓傳感器，為抗擊疫情作出了重要貢獻。

研發這款微型差壓傳感器的過程充滿挑戰。首先，作為方艙醫院的核心設備，這種傳感器必須能夠在50帕壓力下工作，確保方艙內持續產生負壓，從而隔離污染區和潔凈區，防止病毒擴散。其次，國內半導體制造業的基礎相對薄弱，加之國外的技術封鎖與限制，使得研發與生產過程困難重重。此外，研發團隊在實際操作中遇到了諸多技術難題，如兼容現有的6英寸芯片生產線、在不增加核心芯片尺寸的前提下快速應用于醫療設備、控制研究及量產成本等。

面對諸多難題，奧松電子的創新團隊進行了深入研究。他們查詢了發達國家的先進專利，進行了廣泛的技術分析，并運用了最終理想解法（IFR）、功能分析法、因果鏈分析法等一系列創新方法。通過對過往產品的大量工藝驗證數據的分析，團隊確定了影響產品質量的關鍵因素，如懸膜膜厚、電阻間距、刻蝕精度等，并將這些問題作為未來研究的重點。

在多次與國內外專家進行交流學習后，奧松電子建成了先進的MEMS半導體智能傳感器特色芯片生產線，覆蓋了晶圓清洗、光刻、刻蝕、封裝等關鍵工藝流程。

為解決工藝過程中的難點，創新團隊運用九屏幕法、資源分析、STC算子、物理矛盾等創新方法，提出了27種理論解決方案。經過集成電路半導體行業專家的綜合評估，最終確定了7個最終實施方案。在實際工藝過程的試驗后，形成了最終方案：采用深反應離子硅刻蝕工藝（DRIE），優化光刻版圖，增加復合基底，調整參數進行流片。這一創新使得微型差壓傳感器在0～50帕量程內能精準檢測出6毫伏以上的電壓變化，尺寸縮小40%，成本減少20%，徹底打破了國外在這一領域的技術壟斷。該產品經過兩個月的持續改進研究，最終成功實現量產，并在多家國內醫院的醫療設備中得到應用，解決了呼吸機等關鍵醫療設備中的核心部件短缺問題。

創新之旅并未止步。奧松電子啟動了8英寸MEMS特色芯片生產線的建設，多款智能傳感器芯片代表了科技的前沿。這些產品不僅為全國提供全方位的一站式MEMS特色芯片解決方案，也在智慧醫療、新能源汽車、人工智能、物聯網、智慧安防、智能家電等領域發揮了重要作用。奧松電子研發的多種傳感器，如溫濕度、氣體流量、液體流量、差壓、氣體、氧氣、水蒸氣、二氧化碳、PM2.5、X射線等傳感器，均已成功轉化為成果，標志著國產替代進口的重要一步，緩解了中國智能傳感器關鍵技術的“卡脖子”現象，保障了國家關鍵零部件供應鏈的安全。

面對復雜的國際環境，集成電路技術的限制和封鎖，奧松電子堅持不懈地推進創新步伐。公司董事長兼首席技術專家張賓，深諳《孟子》所言：“行有不得，反求諸己。”他認為，個人的學習能力是企業發展的關鍵。為此，奧松電子建立了完善的培訓管理體系，積極組織或參加國內外技術交流會、學術論壇、技能大賽等活動，不斷拓寬員工視野，提升創新能力。張賓親自為研發團隊授課，分享專業知識和經驗，激發團隊的創新潛力。

通過創新方法的培訓，奧松電子進一步增強了企業科研人員對TRIZ理論的深刻理解，不斷增強自主創新能力，加快產業核心技術攻關，實現更高效率的創新和突破。公司制定了科研創新獎勵制度，鼓勵員工利用現有平臺和技術資料開展創新性研究，并申請專利。2022年以來，奧松電子已開發出20多個研發項目，申請了50多項專利，其中發明專利26項，促進了傳感器研發速度的快速增長，并使得新產品源源不斷地進入市場。

此外，奧松電子還非常重視高端人才的引進。公司已獲批建立“博士后科研工作站”，積極引進博士人才，為公司產品研究提供新的思路和方向。通過與廣東省科技專家工作站的合作，奧松電子聚集了業界專家共同開展研發，促進了更多理論研究成果的轉化。

奧松電子以其產品的可靠性、高精度測量和強大的抗干擾能力而著稱，為此，奧松電子榮獲諸多榮譽，包括“國家專精特新‘小巨人企業”“高新技術企業”“廣東省科技專家工作站”“廣東省MEMS傳感器工程技術研究中心”。此外，奧松電子的項目產品也獲得了“第七屆廣東省專利獎優秀獎”“2022年中國創新方法大賽全國總決賽一等獎”等多項榮譽。這些成就標志著奧松電子在高端智能傳感器領域的領先地位，結束了我國長期完全依賴進口的歷史。如今，奧松電子的部分產品更是遠銷至日韓、東南亞、南亞、歐美等國家和地區。

奧松電子的故事展示了中國專精特新“小巨人”企業在全球高科技產業中所取得的卓越成就。在面對全球挑戰和機遇的新時代，奧松電子不僅為中國智能傳感器產業鋪平了道路，更為全球科技創新作出了重要貢獻。