中科银河芯：高性能传感器芯片助力芯片国产化

 近日，中科银河芯对外宣布于今年7月完成数千万元Pre-A轮融资，由中科院创投领投，南京动平衡、三峡鑫泰、北京科微创投共同跟投，将主要用于技术研发、产品线扩展及部分产品量产，并进一步引进高端人才。中科银河芯是来自中科院微电子所的创业团队，此前，中科银河芯曾在2018年获中科创星数百万元的天使轮融资。

2017年，全球传感器规模近2000亿美元，其中，中国增长最快，未来5年复合增长率超过30%。根据工信部在2017年12月发布的《传感器产业三年行动指南》，2021年国内市场规模超过5900亿人民币。而随着上半年的华为禁令、日本对韩国半导体企业发出出口禁令以及半导体企业抢占科创板等一系列事件，中国传感器行业，将迎来更快也更严峻的发展周期。

传感器是一类将环境中的自然信号转换为电信号，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求的的半导体器件。测量对象包括声、光、磁、力、温度、湿度、位置等信号。随着自动化进程的深入和物联网行业的飞速发展，传感器的种类日益繁多，应用范围也不断扩大，早已渗透到现代生产、生活的各个领域。可以说，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。

全球和中国传感器市场规模及分布

作为最基本、最常见的物理量之一，温度指标在各行各业，尤其是电子电气、环境监测中具有重要的作用，数量居各类传感器前列。尽管目前正向微型化、数字化、高精度、低功耗、智能化、网络化发展的新型温度传感器，对比传统的热敏电阻传感器，由于采用高集成度设计和数字化处理，在可靠性、抗干扰能力以及器件微小化方面都有明显的优点，但还是存在测量范围有限、复杂环境下精度较差、因测量管芯温度而对位置有所要求;成本高;有延时等不足。

郭桂良表示，随着工农业的发展，复杂环境下对温度的精度要求越来越高，这需要国产化传感器有更高的竞争力。而除了不同场景的精度要求，一些细分领域里的多指标协同监测也极其重要。比如作为全球第一大粮食生产国，我国粮食年产量达1.2万亿斤。一直以来，粮食储藏都是一个很大的问题。由于技术条件的限制，目前的粮情监测方案，最主要还是依靠分布式多点监测温度和仓内固定几点监测湿度的方案来监测粮食的储藏情况。

但事实上，目前单温度检测系统监测不到粮食水分，只能在粮食霉变升温已经造成损失后再介入处理。这种间接的、被动的、事后的方法，且不能检测出粮食的具体含水量，会造成一定的损失。而温度水分一体实时监测，则可以提前介入，定量的测定粮食的含水量，更好的预防粮食的霉变，更好的储粮、保粮;对我国智能化粮库的建设、提高粮食品质、提高粮食安全、科学储粮等方面都具有十分重要的意义。

据了解，中科银河芯产品覆盖温湿水传感器系列、压力传感器系列、单总线芯片系列(主要是标签芯片)三个方向，以传感单元+信号调理的基本架构，核心技术包括国内唯一的单芯片水分温度检测技术、高精度温湿度检测技术、无线测温技术、传感器校正技术、增强型单总线通信技术、大批量温度标定测试技术等，同时拥有软件设计能力、射频芯片设计能力、系统研发能力。其中定位粮情行业的温度水分一体化传感器是业界首款该类传感器。

团队充分分析了目前粮清测温行业的痛点，结合单总线技术、高精度温度传感器技术、传感器标定技术等核心技术，可以充分解决目前粮食行业痛点。并与业内标杆企业北京佳华储良合作开发出了粮情温度水分监测系统，提供完整解决方案，帮助下游线缆客户尽快升级改造目前单温度检测系统，有望在短时间内升级整个国内粮情监测系统。

今年上半年，中科银河芯已成功量产高精度温度传感器芯片GX18B20H和GX20MH01，最高精度达到±0.1℃，可广泛应用于医疗电子、药品储藏、高精度工业测量等领域，该产品得到了客户的广泛认可。同期成功研发出带有存储功能的温度传感器芯片GX20ME04，该芯片是一款具有1024bit存储空间的分布式温度传感器芯片，每颗芯片具有全球唯一64位ID码;每颗芯片具有1024bit的存储空间可用于存储二次校准温度信息或者用户自定义信息。工作在温度校正模式时，可在128℃的温度范围内每0.5℃温区调节-0.4375℃~+0.4375℃，校准步进0.0625℃，可使传感器在极宽的温度范围内达到0.1℃的精度。GX20ME04在-10℃~+70℃范围内的出厂不二次校准精度可以达到±0.4℃。芯片静态待机功耗小于1uA。

此外，其水分传感器芯片已经在粮、土壤等领域开展应用方案的研发，开始规模测试。知识产权包括授权发明专利1项，实质审查阶段发明专利3项;实用新型专利1项;集成电路布图专利4项;软件著作权授权5项。其它产品包括分布式温湿度传感器芯片、单芯片RFID+温度芯片、单芯片压力传感器、单总线系列芯片等。涵盖汽车电子、工业领域、智能制造领域、通信领域以及物联网等领域。核心芯片开发人员10位，技术人员二十余人，可以同时开发3~4款传感器或者模拟混合信号类芯片产品。目前合作客户包括中储粮5家A级供应商、华脉、科信、硕人等。

据中科银河芯CEO郭桂良介绍，对比传统的结构型传感器和固体型传感器，如今的智能型传感器，除了采集精度上的更高标准外，还具有采集、处理、交换信息的能力。目前国内中高端传感器95%依赖进口，90%以上的芯片依赖国外技术。尤其在应用最广泛、市场需求量最大的温度传感器、湿度传感器、压力传感器等相关领域，不仅高精度高分辨率的产品很少， 满足实际场景应用的一体化、智能化的产品也亟待上市。中科银河芯核心技术团队来自中科院微电子研究所，除了此前曾参与过包括国家重大专项、863计划、自然科学基金重点项目等多个科研项目，也拥有从产品选型、芯片开发、产品应用、市场开拓、客户技术支持、量产测试等所有环节实际项目经验。