2019年浙江科技进步奖推荐项目公示表.doc

2019年浙江省科技进步奖推荐项目公示表 一、项目名称： 面向微压领域的高灵敏压力传感器的关键技术及应用 二、推荐单位及推荐意见 推荐单位 温州市人民政府 推荐意见（限600字） 微型压力传感器是自动测控系统集成的关键元件之一，项目组针对微型压力传感器输出灵敏度低、产品稳定性差和使用寿命短等关键技术难题，开展了产学研用技术攻关，取得了重要创新和突破：（1）在理论方法上建立了器件级纳米硅薄膜的压阻效应、力学行为及界面热力学模型，奠定了纳米硅薄膜高力学灵敏度的理论基础，并通过大量实验研究进行验证；（2）提出了新颖的纳米硅薄膜压力传感器芯片物理构建和设计方法，从而获得更微小、更线性和高灵敏度的敏感元件结构，解决了低量程高灵敏度与超薄梁膜大挠变引起的非线性两者间的矛盾；（3）提出了单边式压力传感器芯片大批量制造工艺和超低量程纳米硅压力传感器高精度和宽温区温度系数补偿方法，解决了微型压力传感器灵敏度、温度稳定性和非线性的技术难题。 项目自主研发的压力传感器应用于压力变送器、流量测控仪、智能水泵控制器等恒压控制系统，解决了变频恒压供水系统小流量频繁启动和无流量传感器的压力采集与测控问题。项目成果经中国机械工业联合会组织鉴定，由谭建荣院士等组成的专家组评价得出“该成果创新显著，对我国高灵敏压力传感器的发展具有重大作用，整体水平达到国内领先水平，纳米硅薄膜压力传感器芯片物理构建、设计方法达到国际先进水平。”项目成果授权发明专利7项，发表SCI检索学术论文8篇。项目产品经推广应用，新增销售2.294亿元，新增税收2568.63万元，出口创汇15755.5787万元，经济社会效益显著。 推荐该项目为省科技进步奖 二 等奖。 三、项目简介 主要技术内容、授权知识产权情况、技术指标、应用推广及取得的经济社会效益等（限1000字） 微型压力传感器是自动测控系统集成的关键元件之一，尤其随着物联网技术的兴起，对压力检测元件的性能要求更高。而目前高灵敏度压力传感器市场上主要由传统的机械电容式和带前置放大电路的陶瓷电容式占有，采用放大器增大输出，并非获得真实的微小压力量程，因此输出灵敏度、产品稳定性和使用寿命较差。因此研制新型高灵敏度压力传感器势在必行。 项目组针对微型压力传感器输出灵敏度低、产品稳定性差和使用寿命短等关键技术难题，在省科技计划和自然基金项目支持下，开展了产学研用技术攻关，取得了一系列重要成果和突破。 创新成果1: 采用纳米硅薄膜力敏测量层，在理论方法上建立了器件级纳米硅薄膜的压阻效应、力学行为及界面热力学模型，奠定了纳米硅薄膜高力学灵敏度的理论基础，并通过大量实验研究进行验证。 创新成果2:提出了新颖的纳米硅薄膜压力传感器芯片物理构建和设计方法，以梁为主、梁膜/岛复合结构为力学弹性元件设计的压力传感器，获得更微小、更线性和高灵敏度的敏感元件结构，解决了低量程高灵敏度与超薄梁膜大挠变引起的非线性两者间的矛盾。 创新成果3:提出了单边式压力传感器芯片大批量制造工艺和超低量程纳米硅压力传感器高精度和宽温区温度系数补偿方法，形成兼容CMOS工艺的硅片单边结构的压阻式压力传感器芯片制造加工技术，应用集成恒流源网络来补偿灵敏度温度系数的方法，改善灵敏度温度系数。 项目组创新性通过无应力封装工艺，应力集中、改善低量程非线性等措施，进一步把量程低微化，制作超微压压力传感器，项目研制的纳米硅薄膜压力传感器输出灵敏度：0～100Pa、0～250Pa量程时≥1.5mV/V；0～500Pa、0～1000Pa量程时≥5.0mV/V；非线性精度：0.25%FSO～1.0%FSO。所研发的压力传感器集成应用于压力变送器、流量测控仪、智能水泵控制器等，解决了变频恒压供水系统小流量频繁启动和无流量传感器的压力采集与测控问题。 项目成果经中国机械工业联合会组织鉴定，由谭建荣院士等组成的专家组评价得出“该成果创新显著，对我国高灵敏压力传感器的发展具有重大作用，整体水平达到国内领先水平，纳米硅薄膜压力传感器芯片物理构建、设计方法达到国际先进水平。”项目成果授权发明专利7项，发表SCI检索学术论文8篇。项目产品经浙江神能科技股份有限公司和爱科赛智能科技（台州）有限公司等产业化应用和推广，近三年新增销售2.294亿元，新增税收2568.63万元，出口创汇15755.5787万元，产品远销海内外，为恒压供水和计量的数字化与物联网化提供了监测核心器件，并取得了显著的经济和社会效益。 四、第三方评价 评价结论、检测结果等（限1200字） 1.学术评价 本项目授权发明专利7项，发表国际期刊学术论文9篇，其中SCI检索期刊8篇，他引次数为8次。 2.科技成果鉴定意见 2018年12月4日，由中国机械工业联合会在杭州组织鉴定，由谭建荣院士、浙江工业大学等专家组