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元件创新铺展应用大前景

时间:2017-01-12 15:07:43   来源:今晚网   作者:曹括之   责任编辑:郑泽川

  王广才教授向记者展示其霍尔元件芯片。小小一片, 市场价格就在几千元。         君达/摄

  本报记者曹括之

  “霍尔元件是基于霍尔效应的磁敏传感器,已普及应用于直流无刷马达上,在计算机、家用电器、汽车、电动自行车等领域有广泛的应用。”日前,记者在采访南开大学王广才教授时,他向中国技术市场报记者介绍了他所研制的一种全新技术路线的霍尔元件。

  不可替代性

  今天的科技日新月异,各种新技术应用层出不穷。但与此形成反差的是,在许多基础领域的技术产品,其实还是相当稳定的。以汽车为例,虽然云概念、新能源等概念花样不断、“乱花渐欲”,但在汽车的里程表上,以霍尔元件来测量车轮转数和行驶里程的基础应用,仍然“江山稳固”。“之所以不能用光电传感器代替,原因在于光电传感器容易被水汽、灰尘、油污遮挡,从而导致光电传感器失效;而水汽、灰尘和油污对磁场不产生阻碍,在室外恶劣的环境下,霍尔元件具有更好的适应性。”王教授说。

  王广才表示,霍尔效应发现已经100多年,但由于目前霍尔元件的技术研发被垄断,其产品市场也基本被日本旭化成和韩国三星等极少数几家国际大企业所控制和垄断。使得这种极具应用和市场价值的基础电子元器件,在我国无法进一步快速普及应用。加上基础原件对许多相关下游衍生产业产品的“锁喉”效应,客观上造成了国内霍尔元件应用的产业风险和桎梏。

  芯片比日本便宜1/3

  目前,日本作为全球半导体应用领域水平最高的国家之一。其在霍尔元件的技术路线上,一直使用金作为引线材料。王教授的团队通过技术攻关,最终成功实现了以铝代替金。这一重大技术突破性创新,使王广才教授研发的霍尔元件芯片造价,至少可以比日本便宜1/3,从而使该项目具有了和国际同类产品进行市场竞争的最大优势。仅此一项,王教授的新技术路线霍尔元件,就可为国内霍尔元件芯片的大规模产业化生产,创造了最有利的投资优势。

  有了新的引线材料,元件封装镀膜就是接下来王教授要面临的另一个挑战。他告诉记者,锑化铟材料的电子迁移率是目前所有半导体应用材料中最高的。薄膜型锑化铟霍尔元件的霍尔输出电压,已经达到了器件的理论极限水平,是一种非常成熟的技术。但是,薄膜型锑化铟霍尔元件制造工艺的改进,还可以进

  一步提高其产品的良品率,降低生产成本。为此,王广才教授还为其在封装镀膜工艺工序上,全新独创研发了三维立体镀膜夹具。“这在全世界也是独此一家的,”他告诉记者。

  “无限”应用

  说到未来的产业化问题,王教授表示,霍尔元件属于传感器领域,是国家重点支持的行业,属于朝阳产业。因其是一种基础元器件,故无需制造企业担心其在短期内,会被其它元件取代。同时,也不会遭遇前几年光伏产业同业同质竞争、价格战惨烈、一项新技术就可能颠覆整个产业的巨大投资风险。

  谈起新技术路线霍尔元件芯片项目,王广才教授如数家珍:突破国外技术垄断,拥有自主核心技术知识产权;占据产业上游制高点;国内没有同业竞争对手,尚无厂家可以生产;项目投资相对较小、市场见效快等等。正是这些特点,使得王教授的霍尔元件成为了一项具

  有明显“实体经济、加工制造业”投资优势的好项目。

  采访中,记者感觉到,虽然王广才教授身在象牙塔内,但对技术落地转化和市场、实体经济等问题都颇多关注和思考。说起目前国际市场的霍尔元件垄断问题。他认为,虽然国内下游产品企业短期看,经济效益也还不错,但实际上一直被别人控制着我们的要害,及至整个相关行业的发展和市场安全。王教授介绍了这样一则案例:前几年,南京某公司就曾靠从日本旭化成买进霍尔元件的芯片,然后自己做封装,一度做的很大。但后来,由于旭化成突然中断供货,导致该公司立即陷入了生存危机。据此,不难看出,只有国内企业掌握了霍尔元件芯片的制造技术及知识产权,才能最终掌握中国相关元件市场的发展和产业安全,企业的命运才能真正由自己掌控,再不受别人的控制和摆布。

  相关资料显示,目前,霍尔元件的国内乃至全球市场需求空间都在呈现持续放量趋势。随着社会的不断进步,科技产品的推陈出新和更新换代,作为基础元件的霍尔元件的应用范围越来越广、用量越来越大。换句话说,一切科技产品均在不断的更新中,所以对基础元件——霍尔元件的需求必将越来越大。“可以说,霍尔元件的现实应用,是无休无止的。”王广才教授表示。

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