“智能传感器”重点专项2022年度项目申报指南征求意见

　　【仪表网 仪表文件】近日，科技部发布“十四五”国家重点研发计划“智能传感器”重点专项2022年度项目申报指南(征求意见稿)及“智能传感器”重点专项2022年度“揭榜挂帅”榜单 ，并向社会征求意见和建议。
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　　本专项2022年度项目申报具体指南如下：
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　　1. 智能传感基础及前沿技术
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　　1.1 光声量子纠缠调控机理及加速度传感器研制
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　　研究内容：针对无人潜器/飞行器长航时自主导航与定位 对高精度、小体积加速度传感器的应用需求，研究光学微腔 系统中光子-声子耦合调控方法与纠缠机制；研究超高品质因 子微腔可控制造；研究噪声抑制及传感信号高效提取技术； 研制微腔光机械量子加速度传感器样机，开展技术验证。
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　　考核指标：建立受限空间超强光子-声子耦合力学量传感 模 型 ； 微 腔 Q 值 优 于 109 ； 传 感 器 敏 感 单 元 体 积 ≤5cm×5cm×5cm；形成加速度光量子传感器样机，精度 ≤10-10g/Hz1/2，加速度计量程 10mg；申请发明专利不少于 2 项。
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　　组织方式建议：公开竞争
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　　1.2 精准分子识别智能增强嗅觉传感技术研究
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　　研究内容：针对嗅觉传感器在混杂气氛中对多目标分子 同时识别的灵敏度低、精准性差等问题，研究高灵敏分子识 别材料的设计制备方法，研制对甲基苯丙胺、二亚甲基双氧 安非他明、氯胺酮等有害物质的高性能敏感材料；研究分子 识别材料表界面在目标分子气氛中的热力学动力学性质，材料结构与其传感性能间的构效关系；研究敏感单元阵列制备 与分子识别智能算法，研制感算一体化嗅觉传感器样机。
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　　考核指标：建立分子识别传感器阵列与智能算法相融合 的智能仿生嗅觉传感新模式，传感器可在混杂气体中检测甲 基苯丙胺、二亚甲基双氧安非他明、氯胺酮等 3 类以上有害 物质，检测下限≤1ppb，检测准确率≥90%，分析时间≤3s；实 现在物流或者公共场所毒品检查的试用验证；申请发明专利 不少于 2 项。
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　　组织方式建议：公开竞争
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　　1.3 微机电同步共振弱力传感机理及器件研究
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　　研究内容：针对目前力学传感器小型化中机电非线性限 制信噪比提升的共性问题，研究 MEMS 同步共振等非线性效 应与同步共振传感机理；研究非线性 MEMS 超灵敏力学传感 方法；研究微机电器件结构非线性振动多模态表征技术；研 究高性能非线性 MEMS 传感电路和传感器性能测试评价技 术；研制超灵敏 MEMS 力学传感器原型器件，在高精度材料 原位力学测试系统等明确的场景中开展技术验证。
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　　考核指标：建立完整的同步共振传感理论与技术体系， 敏感元件平面尺寸≤5mm×5mm；传感器同步带宽≥1kHz，力 检测噪声≤10pN/Hz1/2，力学测量量程 50pN~0.1mN，标度因数≥500Hz/μN，标度因数稳定性优于 10ppm；动态范围≥120dB； 申请发明专利不少于3项。
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　　组织方式建议：公开竞争
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　　1.4 非侵入式血糖持续高精度检测传感技术研究
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　　研究内容：针对血糖监测难以实现无创、持续、高精度 检测的问题，研究皮下血糖非侵入式提取技术，研究血糖多 方法高灵敏融合持续检测技术；研究血糖无创检测敏感元件 微纳集成技术，研究血糖持续高灵敏融合检测算法；研制非 侵入式血糖持续检测传感器样机，在临床血糖连续监测和穿 戴设备中试用验证。
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　　考核指标：建立一种非侵入式血糖持续高精度检测方法， 血糖持续检测绝对差百分率的平均值≤15%，参考值 20/20% 的一致率≥90%，误差网格 A 区的比例≥95%；传感器功耗 ≤0.2W，智能感知血糖相关数字标志物信息≥5 种，提升血糖 管理达标率至 60%以上，在医院、社会康复机构和家庭等试 用验证；申请发明专利不少于 3 项。
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　　组织方式建议：公开竞争
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　　1.5 动态非线性磁场传感机理及生物组织成像技术研究
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　　研究内容：针对生物组织磁场传感成像灵敏度不足的问 题，研究磁粒子构建非线性磁场的实现方法，以及非线性磁 场的高灵敏传感方法；研究非线性磁场动态调控和动态磁场 高灵敏检测敏感元件，研究调控和敏感元件一体化集成技术； 研究面向应用的磁粒子材料及诊断治疗手段，研制磁粒子非 线性响应磁场信号处理电路和动态非线性磁场成像传感器 样机；研究磁粒子与生物组织特异性分子精准靶向结合技术， 以及生物组织成像评价技术，在肿瘤检测等场景验证技术先 进性。
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　　考核指标：建立动态非线性响应磁场生物医学成像关键 传感技术体系，传感器可高灵敏检测基于超顺磁四氧化三铁、 四氧化锰二铁等 5 种以上磁粒子的响应信号，磁粒子检测灵 敏度≤100nMol；典型生物组织检测灵敏度较现有磁共振技术 提升 100 倍以上，检测准确率≥95%，成像分辨力优于 1mm， 视场优于Φ10cm×10cm；申请发明专利不少于 3 项。
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　　组织方式建议：公开竞争
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　　1.6 耐高温功能陶瓷共形制造方法与传感技术研究
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　　研究内容：针对大曲率、复杂表面的高温参数原位实时 检测难题，研究耐高温功能陶瓷敏感材料在复杂表面/长路径 上液相一步成型传感方法；研究新型耐高温功能陶瓷高温环 境敏感机制、微尺度液相流变规律与成型成性调控方法；研 究典型狭窄空间和大尺寸复杂曲面耐高温功能陶瓷多层共 形制造关键技术；研制高温共形传感器原型器件，开展高超 声速飞行器气动表面、工业燃气轮机燃烧室或航发高温叶片 等典型模拟环境的技术验证。
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　　考核指标：建立耐高温功能陶瓷高温共形传感理论与方 法；传感器可共形结构尺寸≥1m、曲率半径≤500μm；力、热 传感器敏感单元尺寸≤3mm×3mm×200μm，界面结合强度 ≥50MPa，耐温性≥1300℃，寿命≥1 小时；应变检测灵敏度因 子≥30；热流检测灵敏度≥20mV/(W/cm2)；申请发明专利不 少于3项。
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　　1.7 超高温压电材料制备及振动传感器研制
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　　研究内容：针对压电材料高温稳定性差、压电传感器件 超高温气密封难等问题，研究压电关键功能基元的温度响应 规律，研究耐高温压电材料高压电活性且近零温漂调控技术； 研究耐高温压电敏感元件结构设计和精密制备技术；研究封 装材料、器件结构和工艺的超高温热匹配技术；研究超高温 压电振动传感测试评价技术；研制超高温压电振动传感器原 型样机。
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　　考核指标：传感器最高工作温度≥850℃，量程范围不低 于 0.1g~20g，最大线性度≤1%，频率响应范围至少覆盖 50Hz~3.0kHz，频率响应偏差≤±10%，全温区灵敏度≥3.0pC/g， 灵敏度温漂≤±10%，最大横向灵敏度≤5%；在航空发动机试 验中的热端部件上完成试用验证；申请发明专利不少于 4 项。
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　　1.8 高灵敏钙钛矿 X/γ射线传感原理与技术研究
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　　研究内容：针对核辐射探测、核医学成像等领域对高灵 敏、低成本 X/γ射线传感器的迫切需求，研究基于钙钛矿半 导体的直接转换 X/γ射线探测原理；研发高质量钙钛矿材料 制备、暗电流抑制、能量分辨、专用 ASIC 设计等关键技术； 研制基于钙钛矿材料的 X/γ射线传感器，开展技术验证。 考核指标：X 和γ射线探测灵敏度≥50000μC?Gy-1?cm-2； X 射线传感器像素数≥256×256，灵敏度偏差≤5%，探测量子 效率≥70%；γ射线传感器能量分辨率≤2%@137Cs，峰康比≥15；在连续辐照下传感器灵敏度降低≤10%@1000Gy；申请发明 专利不少于 3 项。
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　　组织方式建议：公开竞争
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　　1.9 光学超材料调控机理及微型气体传感器研制
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　　研究内容：针对空间受限微环境安全监测对微型化、低 功耗、多目标气体传感器长期服役性能需求，探索基于光学 超材料的气体传感新方法，研究光学调控的超材料气体感知 增强机理；研究超材料辐射源和传感器的一体化加工方法； 研制超材料微集成气体传感器原型样机，开展微环境中多组 分气体检测，验证技术可行性。
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　　考核指标：辐射源连续可调控光谱波长范围 2μm~12μm； 含超材料辐射源、气体腔室、探测单元的集成传感器体积 ≤20mm×20mm×5mm，传感器功耗≤100mW；可识别气体种 类≥8 种，其中 CO2 浓度探测范围 10ppm~5000ppm、检测准 确率≥98%，其他气体检测准确率≥80%；申请发明专利不少 于 3 项。
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　　1.10 声学超材料增强机理及穿颅脑成像技术研究
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　　研究内容：针对 颅骨限制脑组织和血流超声成像的瓶 颈问题，探索声学超材料传感性能增强机理和方法，研究声 学超材料设计与制备技术；研究高频宽带超声传感器阵列设 计、制造及封装技术；研究颅脑超声探测成像技术，及成像 质量评价技术；研制颅脑超声成像传感器及系统样机，开展 人体颅脑成像和功能机理验证。
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　　考核指标：建立满足成像要求的新型超声穿颅声场理论 模型；传感器阵列单元数≥32×32，工作带宽≥40%；人体颅 骨超声穿透效率≥70%；颅脑超声成像分辨力优于 1mm、最 小可探测血流速度≤20cm/s；申请发明专利不少于 3 项。
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　　1.11 碳纳米管生物传感芯片晶圆级制造工艺研究
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　　研究内容：针对病毒等生物量即时检验的巨大需求和传 统生物传感器存在灵敏度低、检测慢、体积大等短板，研究 碳纳米管薄膜场效应晶体管生物传感芯片技术，开发超高灵 敏度碳纳米管生物传感芯片的晶圆级设计制造与加工方法； 研制多种碳纳米管生物传感芯片，开展乡村、山区等有限医 疗资源场景下病毒核酸、蛋白分子、离子的快速检测应用验证。
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　　考核指标：建立 4 英寸晶圆碳纳米管生物传感芯片微米 级光刻制备标准工艺流程，支持 5 种生物传感器工艺库，器 件良率从10%提升至60%，性能涨落从30%降低至10%以下； 研制出 2 种碳基生物传感器，病毒核酸检出限≤100 拷贝/毫 升，血清环境蛋白标志物检出限≤1fM，各标志物检测时间 ≤10min；申请发明专利不少于 3 项。
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　　组织方式建议：公开竞争
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　　1.12 工业传感网多协议实时处理机及芯片技术研究

? ? ? ? 研究内容：针对工业无线传感网络协议众多，缺少兼容 多种协议的协议处理机和自主芯片的共性问题，研究传感器 标准接口及传感数据特征识别技术；研究支持多种通信协议的硬件引擎技术；开发兼容多种工业无线传感网络的协议处 理机及芯片，在石化、电力等行业开展技术验证。
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　　考核指标：工业无线传感网络节点支持 IEEE1451 相关 标准；内嵌传感器数据特征识别专用处理电路，支持主流工 业无线传感器网络标准 WIA、ISA100.11a、WirelessHART； 硬件实现数据链路层通信协议，节点时间同步精度≤500μs； 申请发明专利不少于 2 项。
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　　1.13 高性能硅基和碳基低维材料的变革性传感特性研 究(青年科学家项目)
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　　研究内容：利用硅纳米线、纳米锥和石墨烯等一维/二维 纳米材料优异的光学、机械、电学等特性，从传感器敏感原 理与机制、敏感材料与结构设计、稳定加工工艺等方面进行 原创性突破，面向水声探测、紫外光传感或气压传感等研发 变革性传感器原型器件，验证一维/二维纳米材料传感技术的 创新性。
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　　考核指标：研制出 1 种基于硅纳米线、纳米锥或石墨烯 等一维/二维纳米材料的变革性传感器原型器件。若开发硅纳 米线水声传感器原型器件，灵敏度比现有同类型水声传感器 提高 2 个数量级，探测频率低至 5Hz；若开发纳米锥弱紫外 光电传感原型器件，紫外光吸收率≥99%，外量子效率≥120%； 若开发石墨烯气压传感器原型器件，灵敏度或分辨力等关键 性能指标比现有同类型传感器有数量级的提升，敏感结构单 元面积比现有同类型传感器有显著的下降。
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　　组织方式建议：公开竞争
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　　2. 传感器敏感元件关键技术
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　　2.1 MEMS 多力学量敏感元件及智能传感器
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　　研究内容：针对智能操控多力学量传感器存在的功能单 一、精度低、体积大及分辨力差等问题，研究力、触觉等多 维信息的协同感知共融机制和动态解耦方法；研究 MEMS 多力学量敏感元件的高集成结构设计及制造技术；研究敏感 元件的性能评价和自校准技术，开发低噪声信号调理 ASIC； 研制 MEMS 多力学量敏感元件及智能传感器，在协作机器人、 工业自动化精密操控等领域应用验证。
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　　考核指标：多维力传感器敏感元件面积≤5mm×5mm，每 轴分辨力优于 0.01N，精度优于 0.5%FS；触觉敏感元件面积 ≤5mm×5mm，精度优于 0.5%FS，实现 3×3 以上阵列集成； 传感器具有自校准功能；项目结题时，传感器销售量≥2000 套；申请发明专利不少于 3 项，制定国家/行业/团体标准不 少于 1 项。
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　　组织方式建议：公开竞争
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　　2.2 高精度航空大气压力敏感元件及传感器
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　　研究内容：针对航空压力传感器存在的静态精度低、快 速温变动态精度劣化等关键难题，研究面向高空速、快速温 变和速变等复杂环境的高精度压力传感器设计技术；研究高 精度压力敏感元件加工工艺；研究传感器的宽温区、快温变 动态温度补偿技术和算法；研制航空大气数据高精度压力敏 感元件及传感器，在飞机大气数据测量等领域应用验证。
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　　考核指标：静压传感器测量范围 1kPa~110kPa，精度优 于 0.01%FS(全温区)；总压传感器测量范围 1kPa~265kPa， 精度优于 0.01%FS(全温区)；传感器测量动态精度优于 0.04%FS@(温度变化率 10℃/min、速度 4 马赫)；传感器封 装尺寸≤48mm×30mm×15mm，工作温度范围-55℃~85℃；项 目结题时，传感器销售量≥1000 套；申请发明专利不少于 3 项，制定国家/行业/团体标准不少于 1 项。
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　　组织方式建议：公开竞争
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　　2.3 高频响三轴 MEMS 陀螺敏感元件及传感器
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　　研究内容：针对现有陀螺传感器延时大、频响低、体积 大等问题，研究高频响三轴一体 MEMS 陀螺敏感结构设计技 术；研究三轴 MEMS 陀螺仪敏感元件的批量制造与封装技术； 研究具有低延时、低噪声特点的配套 ASIC；研制高频响三 轴 MEMS 陀螺敏感元件及传感器，在无人机和机器人姿态控 制、视觉稳定平台等领域应用验证。
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　　考核指标：三轴 MEMS 陀螺尺寸≤5mm×5mm×2mm；零 偏稳定性优于 5°/h，角度随机游走≤0.25°/h1/2，延时≤0.1ms， 频响≥16kHz；加速度敏感度≤10°/h/g，轴间交叉灵敏度≤1%。 项目结题时，传感器销售量≥1 万套；申请发明专利不少于 3 项，制定国家/行业/团体标准不少于 1 项。
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　　组织方式建议：公开竞争
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　　2.4 高灵敏宽动态图像敏感元件及传感器
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　　研究内容：针对现有图像传感器存在灵敏度低、动态范 围小等难题，研究高量子效率、高满井容量像素设计技术，以及低噪声高增益读出电路设计技术；研究像素间串扰隔离 等制造工艺，以及高质量模拟和数字电路结构堆叠工艺；研 发高灵敏宽动态图像敏感元件及传感器，在自动驾驶、机器 人、智能交通等领域低照度、高动态成像场景应用验证。
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　　考核指标：图像传感器分辨率≥800 万像素，像元大小 ≤3mm；单帧动态范围≥90dB；帧频≥60 帧/秒@12bit；读出 噪声≤1.5e-，低照度成像信噪比≥1@0.15lux；峰值量子效率 ≥85%；项目结题时，传感器销售量≥1 万套；申请发明专利 不少于 3 项，制定国家/行业/团体标准不少于 2 项。
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　　组织方式建议：公开竞争
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　　2.5 受限空间相干光学位移传感器

? ? ? ? 研究内容：针对高深径比狭小空间内光束焦深与位移传 感距离调控难、光信号信噪比低等问题，研究受限空间内高 精度相干光学位移传感技术，研究大深径比测量传感器结构 可控制造方法；研究噪声抑制、高精度感知、高动态反射抗 干扰和稳定性提升等关键技术；研制受限空间相干位移传感 器，在发动机叶盘喉道、鼓筒内腔和火箭喷油嘴型腔等领域 应用验证。
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　　考核指标：传感器可适应 5mm~20mm 直径范围，深径 比≥40 的测量空间，重复精度优于±2μm，传感器量程上限 ≥3mm，测量速度≥1000 点/秒；可实现漫反射、类镜面反射 和镜面反射等多类型表面测量；传感器在应用验证场景条件 下的信噪比≥20dB，测量动态范围 0.5mm~2mm；应用验证零 件种类不少于 5 种；项目结题时，传感器销售量≥300 套；申请发明专利不少于 4 项，制定国家/行业/团体标准不少于 1 项。
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　　组织方式建议：公开竞争
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　　2.6 高精度温盐深集成光纤矢量水声传感器
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　　研究内容：针对深远海声场探测灵敏度低、工作水深小 的难题，研究集成温盐深的高精度光纤矢量水声敏感元件的 设计与制造技术，研究传感器的增敏封装技术；研究多参量 光纤传感器成缆、低噪声宽频带信号解调、信号实时传输、 可靠性强化等关键技术；研制高性能分布式多参数光纤矢量 水声传感器，在海洋暖流流路、海洋深层等环境和运动目标 探测应用验证。
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　　考核指标：光纤矢量水声传感器声压灵敏度优于 -132dB@1kHz re rad/μPa，系统等效噪声声压≤30dB@1kHz re μPa/Hz1/2，工作频段 10Hz~1000Hz，温度分辨力优于 0.1mK， 压力分辨力优于 1kPa，盐度分辨力优于 0.005%；传感器最 大工作水深 5000m，传感器探测空间分辨力优于米级；项目 结题时，传感器销售量≥50 套；申请发明专利不少于 5 项， 制定国家/行业/团体标准不少于 1 项。
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　　组织方式建议：公开竞争
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　　2.7 MEMS 超声换能器元件及传感器
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　　研究内容：针对传统超声换能器存在的体积大、带宽窄、 二维阵列制备困难、难与 IC 集成等共性技术难题，研究 MEMS 高性能超声换能器元件的机-电-声多场耦合机理及阵 列式结构设计技术；研究与 CMOS 兼容的 MEMS 高性能阵列式超声换能器批量化制备与 IC 的集成制备技术；研究高 性能阵列式超声换能器驱动与信号检测电路设计技术；研制 高性能 MEMS 超声换能器元件及传感器，在重大装备结构健 康无损检测、个性化超声诊疗仪器等领域应用验证。
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　　考核指标：MEMS 阵列式超声换能器元件平面尺寸 ≤5mm×5mm；中心频率≥1MHz，分数带宽≥120%(-6dB)， 发射灵敏度≥1kPa/V/mm2，接收灵敏度≥20μV/Pa/mm2；项目 结题时，传感器销售量≥1000 套；申请发明专利不少于 3 项， 制定国家/行业/团体标准不少于 1 项。
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　　2.8 危险气液识别敏感元件及柔性传感器
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　　研究内容：针对目前物流仓储产业中的危险气液传感器 智能程度低、体积大、不能自主运行等问题，在不改变现有 包装或产品结构的基础上，开发新型危险气液识别敏感材料， 研究具有轻薄和柔性特征的自供能敏感元件；研制低功耗柔 性配套电路、无线数据传输系统以及利用环境光自供能的电 源系统；批量化绿色制造危险气液敏感元件及柔性传感器，在物流仓储监测领域应用验证。
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　　考核指标：智能识别易燃气体、可挥发腐蚀液体等气液 物质种类≥3 种，检测气液下限≤100ppb；柔性薄膜晶体管电 路及传感阵列≥125×125；至少具备 8 位电路编码能力；无线 数据传输品质因数≥35；项目结题时，传感器销售数量≥1 万 套；申请发明专利不少于 3 项，制定国家/行业/团体标准不 少于 1 项；选择规模化典型物流仓储监测应用验证不少于 5家。
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　　2.9 活细胞内生物质动态检测纳米孔传感器
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　　研究内容：活细胞内生命物质分析是提升重大疾病早期 诊断、新药开发和精准医疗水平的关键技术，针对细胞内核 酸、酶、蛋白质、神经递质等生物质提取与动态监测的需求， 研究活细胞内成分的微量取样技术和提取液中生物质的特 异性检测技术；研究原位、动态生物质纳米孔传感技术；研 制无探针生物量敏感元件及传感器，在生物、医学等领域开 展应用验证。
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　　考核指标：实现活细胞内生物质的无探针、原位、实时 检测，核酸检测限≤1nM，其他生物量检测限≤10nM；同时检 测≥64 活细胞；可同时检测生物量≥10 种；连续动态监测时 间≥48 小时；项目结题时，传感器销售量≥200 套；申请发明 专利不少于 2 项，制定国家/行业/团体标准不少于 1 项。
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　　2.10 抗体条形码微阵列超高通量快速检测生物传感器
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　　研究内容：针对高通量生物传感器用于疾病标志物筛查 时单片项目数少、速度慢、检测限偏高等问题，研究生化标 记物抗体微阵列条形码制备方法，研发疾病标志物与微生物 核酸高通量检测敏感元件，以及细胞功能评估检测敏感元件； 研发快速检测、分析与辅助诊断一体化传感器及系统，在体 外诊断和细胞治疗等领域开展应用验证。
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　　考核指标：单一检测敏感元件可同时检测标记物≥10 种，检测限≤10pg/mL，重复性≥95%，全自动化检测传感系统的 单机检测速度≥1000 项目/小时，核酸全流程检测时间≤50min； 肿瘤、心血管疾病和病原微生物等检测敏感元件≥3 种；细胞 功能评估检测元件单片检测参数≥10 万个；项目结题时，检 测敏感元件销售量≥2万套；获得医疗器械注册证不少于2项， 申请发明专利不少于 3 项。
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　　2.11 磁电耦合自供能磁场敏感元件及传感器
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　　研究内容：针对分布式应用中磁场传感器供能受限和灵 敏度低的问题，研究磁场取能和无源磁场敏感元件的性能增 强技术；研究基于磁电复合材料的磁场能量收集器件和磁场 传感器的集成设计与批量制造技术；研究自供能磁场敏感元 件配套的 ASIC，研制磁电耦合自供能磁场敏感元件及传感 器，在台区电力设备拓扑关系识别或工业故障定位等领域应 用验证。
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　　考核指标：磁电耦合系数≥3000V/(cm·Oe)，磁电能量 收集功率密度≥0.3mW·Oe-2·cm-3；磁场敏感元件的磁噪声指 数≤10pT/Hz1/2@1Hz，线性度优于 1%；自供能磁场敏感元件 尺寸≤100mm×10mm×5mm；项目结题时，自供能磁场传感器 销售量≥2000 套；应用于台区电力设备拓扑关系识别准确度 不低于 99%，单点识别时间不大于 10s；申请发明专利不少 于 3 项，制定国家/行业/团体标准不少于 1 项。
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　　2.12 微型高精度真空度敏感元件及传感器
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　　研究内容：针对传统真空传感器尺寸大、量程小、精度 低、功耗高等共性难题，研究微型低真空度传感器敏感芯片 的结构设计和制造技术；研究具有自补偿、自校准以及故障 报警功能的传感信号处理电路，研究传感器在复杂电磁环境 下的抗干扰封装技术；研制微型真空度敏感元件及传感器， 在磁控溅射台、高温退火炉、扫描电镜等集成电路专用装备 和科学仪器领域应用验证。
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　　考核指标 ： 带信号处理电路的传感器封装尺寸 ≤40mm×40mm×55mm ； 真空度测量范围1×10-5mbar~ 1×103mbar；精度优于 10%(读数)@(1×10-5mbar~1×10-3mbar)， 精度优于 5%(读数)@(1×10-3mbar~1×103mbar)；功耗≤1.5W； 项目结题时，传感器销售量≥5000 套；申请发明专利不少于3项，制定国家/行业/团体标准不少于1项。
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　　2.13 路面气象状态敏感元件及传感器
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　　研究内容：针对路面气象状态传感器种类多、分辨力低、 可靠性差等共性技术难题，研究路面水膜厚度、冰点温度、 路面温度、覆盖物种类等敏感元件的传感机理、结构设计、 加工制造、可靠性提升和软硬件集成等关键技术；研制高性 能、多参数路面气象状态敏感元件及集成传感器系统，在自 动驾驶车路协同、公路智能管理等领域应用验证。
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　　考核指标：路面水膜厚度测量范围 0~8mm，分辨力优于 0.02mm；冰点温度测量范围-40℃~0℃，分辨力优于 0.1℃；路面温度测量范围-40℃~80℃，分辨力优于 0.1℃；传感器可 识别干燥/潮湿/积水/结冰/积雪等覆盖物种类；项目结题时， 传感器销售量≥200 套；申请发明专利不少于 3 项，制定国家 /行业/团体标准不少于 1 项。
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　　组织方式建议：公开竞争
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　　2.14 高精度线光谱共焦尺寸测量传感器
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　　研究内容：针对激光位移传感器分辨力不足以及对弯曲、 透明、多层结构测量精度差等难题，研究光谱探测阵列敏感 元件结构设计及制造关键技术；研究传感器信号快速解调及 处理技术；研究高精度线光谱共焦传感器设计及一体化集成 技术；研制高精度线光谱共焦尺寸测量传感器，在新型显示、 柔性电子、IC 检测等领域应用验证。
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　　考核指标：探测阵列敏感元件光谱范围≥380nm ~780nm， 光谱分辨率优于 0.05nm；传感器 Z 向尺寸分辨力优于 80nm， 横向尺寸分辨力优于 1.0μm，Z向测量重复性精度优于 50nm； 传感器横向扫描线长≥4mm，Z 向测量范围≥1mm，测量数据 采集频率≥300Hz；项目结题时，传感器销售量≥200 套；申 请发明专利不少于 5 项，制定国家/行业/团体标准不少于 1 项。
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　　组织方式建议：公开竞争
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　　2.15 多参数融合智能工业传感器集成技术(科技型中小 企业)
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　　研究内容：针对工业传感器及仪表存在的可靠性与稳定 性不足、智能化水平低、功能单一、集成度低等问题，发挥企业在传感器及仪表集成开发方面的技术和组织优势，研究 工业传感器及仪表多参数融合、可靠稳定封装、智能数据处 理或自适应组网等单项或多项集成开发关键技术；研制基于 国产传感器敏感元件的高端工业在线传感器及仪表，在制造 业复杂热工量原位测量场景应用验证。
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　　考核指标：企业可参考指南所引导的技术研究方向组织 申报，但并不受限于研究内容，项目申报时需参考本方向其 他指南的考核指标要求，明确申报项目的考核指标。
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　　组织方式建议：公开竞争
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　　3. 面向行业的智能传感器及系统
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　　3.1 飞机故障预测与健康管理成套传感器及应用
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　　研究内容：针对飞机供氧、液压、环控和燃油等系统故 障预测与健康管理(PHM)对成套传感器的重大需求，突破 MEMS 压力、振动、过载、温度传感器芯片高质量加工技术， 耐腐蚀、宽温区、防结冰充油封装，传感器批量标定和测试 等关键技术；研制满足 PHM 系统要求的高精度压力、温度 压力复合、多通道压力传感器组，振动、过载传感器芯片及 模组；建立传感器生产及批量测试平台；开展多型号飞机 PHM 系统批量应用。
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　　考核指标：建立飞机 PHM 系统双余度压力传感器、温 度压力复合传感器、压力传感器组、过载传感器、振动传感 器芯片和模组批量生产测试平台；实现飞机供氧、液压、环 控和燃油等核心系统压力、过载、振动传感器全国产化。传感器性能指标达到 ： 双余度压力传感器量程0~600kPa/0~200kPa，绝压，精度±0.5%，温度范围-55℃~125℃； 温压复合传感器量程 0~2MPa，绝压，压力精度±0.5%FS，温 度范围-55℃~185℃，温度精度±2℃；多通道压力传感器组， 共 11 通道，其中 3 通道表压-2kPa~12kPa，3 通道表压 0~200kPa，1 通道表压 0~2MPa，3 通道绝压 0~120kPa，1 通 道绝压 0~1MPa，工作温度范围-55℃~70℃，精度±0.6%，重 量≤230g；高精度过载传感器，量程±15g，精度±0.4%，温度 范围-55℃~70℃；高频振动传感器，量程±200g，带宽 10kHz， 温度范围-55℃~70℃。面向飞机 PHM 系统，成套传感器装 机 100 台套以上，销售数量≥5000 只，申请发明专利不少于 3 项。
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　　组织方式建议：公开竞争
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　　3.2 轮胎内嵌集成传感器阵列及路面状态感知应用
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　　研究内容：针对车辆感知路面信息不精准、响应速度不 及时等问题，研究适用于车辆轮胎的温度、压力、应变等多 参量感知方法，以及高精度、高灵敏度多参量传感器阵列的 设计技术，研究大载荷、多工况传感数据传输及供能技术； 研究多参量感知传感器阵列与轮胎胎体集成设计与制造技 术，研究基于智能轮胎的轮胎受力、轮胎磨损预测及路面状 态感知方法，研制智能轮胎集成系统并搭载高安全等级车辆 开展示范应用。
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　　考核指标：突破多参量传感器阵列设计与智能轮胎集成 制造技术，智能轮胎可实现不少于 8 种路面类型以及 6 种路 面状态的精确辨识，路面平整度等级辨识准确率≥95%，路面状态信息辨识时间≤10ms；轮胎寿命预测精度≥90%，轮胎受 力识别精度≥95%；传感器阵列温度测量范围-40℃~150℃、 精度优于 0.5℃；压力测量范围 0~1000kPa，精度优于 5%； 应变测量范围 0~20000μm/m；智能轮胎基于传感器阵列可实 现对路面立体信息的连续采集，空间采样率比国际现有方案 提升 20 倍；申请发明专利不少于 10 项；研制出不少于 5 个 型号的智能轮胎，实现小规模量产≥200 套，并搭载 2 类高安 全等级车型开展示范应用，示范里程数≥30 万公里，单车≥5 万公里。
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　　组织方式建议：公开竞争
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　　3.3 机床切削工况刀具状态原位实时监测传感器及应用
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　　研究内容：针对精密切削加工过程中刀具状态缺乏在线 感知和精度补偿的问题，研究车削和铣削两类典型刀具状态 高精度原位监测的振动、力、微位移传感技术；研究刀具内 嵌式集成传感器的微型化设计、制造方法；研究刀具集成多 传感器交叉干扰抑制技术和传感器稳定性提升技术；研制用 于机床切削工况刀具状态原位实时监测与磨损补偿的系列 敏感元件、传感器和智能部件，在高精度光学元件、复合材 料和特种硬脆材料等精密零件加工中示范应用。
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　　考核指标：多传感器内嵌于刀柄一体化封装，智能车刀 封装后长度及横截面尺寸均不超过原刀具 20%，智能铣刀封 装后总长度不超过原刀具 30%，安装接口符合通用标准；传 感器对刀具崩刃、断刀等异常切削状态响应时间≤10ms，刀 具磨损在线测量误差≤2μm。切削振动传感器测量范围-10g~+10g，非线性误差≤0.5%FS，交叉干扰误差≤3.0%；切 削力传感器测量范围 0~200N，非线性误差≤0.5%FS，交叉干 扰误差≤3.0%；刀具微位移测量范围≥0.3mm，刀具磨损补偿 定位精度≤0.3μm，分辨力≤10nm；传感器系统平均故障间隔 时间≥2000h，示范应用刀具数量≥1000 套；申请发明专利不 少于 10 项，制定国家/行业/团体标准不少于 3 项。
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　　组织方式建议：公开竞争
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　　3.4 强磁场高电压设备运行状态非侵入式监测传感器及系统
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　　研究内容：针对高压输变电关键设备全面、精准、非侵 入式状态感知需求，研究高电压、强磁场等复杂环境下电流 /电压/温度/气体/局放测量原理与方法；研究高精度、强可靠 性输变电设备传感材料与元件设计技术；研究高电压、强磁 场等复杂环境下电力传感微型化、自取能和自组网等共性关 键技术；研究电流/电压/温度/气体/局放等传感器的制备、测 试与校准方法；研制变压器、输电线路等关键设备的多参数 融合微型传感监测系统，并开展示范应用。
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　　考核指标：研制出适用于变压器、输电线路等关键设备 的多参数融合微型传感监测系统，输变电设备运行状态监测 传感器实现全部国产化。非侵入式电流测量范围 1mA~40kA， 测量精度优于±1%@(1mA~2kA)、±5%@(2kA~40kA)，测 量频率范围 DC~1MHz；非侵入式电压测量范围 1V~500kV， 测量精度优于±2%；无源无线式温度测量范围-40℃~125℃， 精度优于±0.4℃；设备状态气体可测组分不少于 5 种，气体组分检测限优于 2μL/L；无源无线式局放检测精度优于±1pC， 传感器敏感元件外形尺寸优于 10mm×10mm×10mm；完成不 少于 2 个 500kV 输变电工程全场景示范应用，监测点数≥100 个，其中无线多跳组网支持宽带业务传输不少于 30 跳，多 跳后数据带宽≥2Mbps，报警数据时延小于 5ms。申请发明专 利不少于 5 项，制定国家/行业/团体标准不少于 2 项。
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　　组织方式建议：公开竞争
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　　3.5 河流全断面鱼群信息探测传感系统及应用
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　　研究内容：针对河流和鱼道大面积全断面鱼类清晰成像 和快速识别技术的共性问题，研究河流和鱼道流动水体中洄 游鱼群的光学和声学成像技术及传感器设计技术；研制光源 均匀、进光平衡、具有自调节功能的光学传感器；研制全程 聚焦的声学传感器；研究精准探测鱼群数量、体长、运动形 态、轨迹等信息的综合传感技术和感知数据智能融合算法； 研制适用于河流和鱼道不同场景的鱼类资源探测传感系统， 在长江鱼类保护区和青海湖等重点水域示范应用。
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　　考核指标：传感器系统可靠性满足重点水域全断面鱼群 信息探测的应用需求，形成河流和鱼道不同场景鱼类资源探 测的系列化解决方案，建立重点水域鱼类资源与环境监测系 统，实现鱼类资源人力巡查向精细化管理的转变，传感器实 现宽度 30m 以上大截面水域应用。光学传感器测量范围 ≥6m×0.5m，成像均匀度≥80%；声学成像传感器阵列幅面宽 度 0.8m~2m，探测深度 0~10m，波长范围 2mm~10mm；图 像传感器分辨率≥1920×1080，帧频≥30fps；传感器跟踪鱼群识别率≥90%，统计鱼群数量误差≤10%，测量鱼体长度误差 ≤10%；实现水温、流量和浊度等 3 项以上的传感器融合感知； 传感器通过可靠性测试，应用数量≥100 台套；申请发明专利 不少于 5 项。
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　　组织方式建议：公开竞争
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　　3.6 特种力热参数传感器测试标定标准化技术及装置
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　　研究内容：针对极端环境用特种力热参数传感器关键特 性测试标定能力不足、标准化验证方法缺失的共性问题，研 究超高温、大热流、高低温-压力载荷复合、高低温-振动载 荷复合等特种力热参数传感器测试标定环境构建和精准控 制技术；研究超高温、大热流、高低温-压力、高低温-振动 等特种力热参数传感器关键特性标准化测试标定方法；研制 特种力热参数传感器测试标定用高性能传感器；研制特种力 热参数传感器测试标定装置和技术标准化验证平台，面向航 空航天、工业制造等领域开展应用服务。
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　　考核指标：建立超高温、大热流、高低温-压力、高低温 -振动等特种力热参数传感器的关键特性测试标定通用要求 和标准体系，制定国家/行业/团体标准不少于 4 项。技术标 准化验证装置和共享服务平台能力至少覆盖：温度标定范围 -80℃~2800℃，温度标定不确定度 1%(k=2)；热流标定范 围 0~20MW/m2，动态特性评估范围 1Hz~0.1MHz，热流标定 不确定度 3%(k=2)；压力标定范围 0~20MPa@-253℃~25℃， 0~5MPa@25℃~800℃，压力标定不确定度 1%(k=2)；振动 标定范围 0.1g~30g@(-253℃~800℃，20Hz~2kHz)，振动标定不确定度 3%(k=2)。项目结题时，服务航空航天、工业 制造等行业客户数≥10 家，其中国内特种力热参数传感器主 要研究单位不少于 3 家。
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　　组织方式建议：公开竞争
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　　4. 传感器研发支撑平台
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　　4.1 多尺寸兼容的多材料体系 MEMS 研发平台
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　　研究内容：针对高端量子、光子、超声及毫米波等传感 器研发制造急需的跨尺度、多材料体系的器件微加工需求， 研究微纳米加工、跨体系集成及表征等共性关键技术；研究 量子、光子、超导、超声、毫米波、超材料等传感器的标准 化制备工艺；开发 3/4/6/8 英寸多尺寸兼容的 MEMS 工艺研 发平台，面向行业提供不同尺寸、不同材料的集成与加工服 务。
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　　考核指标：平台兼容硅和非硅多材料体系，具备金刚石、 LiNbO3、PZT、GaO、AlN、碳化硅、石英、超导和量子材 料等新材料制备能力，以及基于上述材料的结构加工工艺能 力，工艺能力在不超过 2 个平台上实现；形成多材料体系下 的多芯片堆叠集成、异质集成等工艺方案；开发工艺设计工 具包≥5 套。项目结题时，项目执行期内服务客户 100 家次以 上，其中服务本专项研制任务承担客户不少于 10 家。
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　　组织方式建议：公开竞争
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　　4.2 MEMS 传感器芯片先进封装测试平台
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　　研究内容：针对高端 MEMS 传感器先进封装测试需求， 研究晶圆级永久键合、临时键合/拆键合，低成本硅-硅、硅-玻璃、薄膜通孔垂直互连，多层叠对准键合，激光隐形划片， 多芯片晶圆级系统集成等先进封装技术；形成扇出型晶圆级 封装、硅和玻璃通孔晶圆级封装、集成无源器件晶圆级封装 等成套先进封装工艺；建立面向图像传感器、硅麦克风、加 速度计、陀螺仪、压力传感器、红外传感器、流量传感器等 高端传感器的 6/8/12 英寸兼容先进封装测试公共服务平台， 面向行业开展服务。
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　　考核指标：平台开发 30 类以上 MEMS 传感器芯片封装 测试解决方案，实现 100 个以上不同型号传感器芯片的批量 测试，建立 3000 圆片/月的批量封装测试能力；晶圆级 CSP 封装集成至少 2 种 MEMS 结构芯片与 ASIC 芯片，典型硅和 玻璃通孔传感器芯片最小尺寸不大于 2mm，通孔引线数不少 于 4 根，对准偏差小于 0.5μm；达到可测试 2 类以上传感器 的晶圆级测试能力，可同时测试 64 颗以上芯片，测试精度 优于 0.5%；平台能够为图像传感器、硅麦克风、加速度计、 陀螺仪、压力传感器、红外传感器、流量传感器等多种高端 传感器提供晶圆级封装测试服务，服务客户 100 家次以上， 累计封测传感器芯片不少于 1000 万颗，其中服务本专项研 制任务承担客户不少于 10 家；建立微型化压力传感器和加 速度计等典型MEMS传感器封装测试的标准和规范5项以上。
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　　组织方式建议：公开竞争
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　　“智能传感器”重点专项2022年度“揭榜挂帅”榜单
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　　榜单任务
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　　1. 新冠突变株快速检测敏感元件及传感器
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　　需求目标：针对新冠病毒筛查中德尔塔、奥密克戎等病 毒突变株快速检测，研究样本中多新冠病毒抗原、核酸等生 物标志物快速传感方法及技术；研究新冠病毒特异性生物标 志物高灵敏传感方法及技术，以及新冠病毒突变体快速识别 技术；研制新冠病毒及突变株快速检测敏感元件及传感器， 开发适用于货物和人员大规模筛查及现场快速检测的传感 系统。
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　　研制出便携式新冠病毒及突变株快速检测传感器及系 统，检测灵敏度与市场上常用抗原或核酸检测方法的灵敏度 相当；新冠病毒从采样至检测完成时长≤5min，新冠突变株 检测区分时长≤20min。
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　　时间节点：研发时限为18个月，立项9个月后开展“里 程碑”考核。
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　　榜单金额：拟支持1-2家，总金额不超过3000万元。
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　　其他要求：无。