第484期 30年傳感器老兵，揭秘薄膜鉑溫度傳感器攻堅(jiān)之路

重慶斯太寶科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱：斯太寶）是致力于薄膜鉑傳感器國產(chǎn)化的先鋒企業(yè)。公司成立于2018 年 5 月，被評(píng)為國家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)、重慶市 “專精特新” 企業(yè)。累計(jì)申請(qǐng)產(chǎn)品工藝、技術(shù)、設(shè)備相關(guān)專利 20 余項(xiàng)，持有 ISO9001 質(zhì)量管理體系、IATF16949 汽車質(zhì)量管理體系、GJB9001C-2017 武器裝備質(zhì)量管理體系、知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理體系及歐盟 RoHS 認(rèn)證，擁有商業(yè)化能力的薄膜鉑熱敏感芯片生產(chǎn)線，目前已開發(fā)出涵蓋 18 種型號(hào)的 “薄膜鉑電阻” 系列產(chǎn)品，自主建成年產(chǎn) 1000 萬支的自動(dòng)化產(chǎn)線，自公司成立以來，已經(jīng)累計(jì)出貨超過2000萬支。

當(dāng)我們談?wù)摴I(yè)制造的“精度”，往往聚焦于機(jī)床的誤差、芯片的制程，卻忽略了支撐這一切的“底層標(biāo)尺”——鉑電阻。作為國際溫標(biāo)體系中唯一的溫度基準(zhǔn)元件，鉑電阻不僅是熱電偶、NTC等各類測(cè)溫傳感器的“校準(zhǔn)原點(diǎn)”，更直接決定了航空航天、半導(dǎo)體制造、生物醫(yī)藥等高端領(lǐng)域的工藝精度。而長期以來，薄膜鉑電阻的核心技術(shù)與量產(chǎn)能力被全球極少數(shù)企業(yè)壟斷，其材料配方、設(shè)備研發(fā)、產(chǎn)線搭建形成了嚴(yán)密的技術(shù)壁壘，甚至連產(chǎn)線搬遷都被嚴(yán)格限制。

在中國傳感器產(chǎn)業(yè)“大而不強(qiáng)”的背景下，高端傳感器國產(chǎn)化率不足20%，薄膜鉑電阻的“卡脖子”問題，曾讓國內(nèi)企業(yè)只能依賴進(jìn)口產(chǎn)品，不僅面臨價(jià)格壟斷與交貨周期風(fēng)險(xiǎn)，更在關(guān)鍵領(lǐng)域的供應(yīng)鏈安全上留下重大隱患。本期對(duì)話重慶斯太寶科技有限公司董事長胡軼先生，這位深耕傳感器行業(yè)30年的“老兵”，毅然跳出體制，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻克材料、工藝、設(shè)備等多重難關(guān)，最終實(shí)現(xiàn)薄膜鉑電阻芯片商業(yè)化量產(chǎn)。讓我們一起傾聽創(chuàng)業(yè)背后的故事，領(lǐng)略技術(shù)堅(jiān)守者的智慧與信念。

歡迎收聽對(duì)話播客

以下文字為播客內(nèi)容的文字版整理，內(nèi)容已獲得受訪嘉賓確認(rèn)及授權(quán)

薄膜鉑電阻芯片國產(chǎn)化到底有多難？

幻實(shí)

歡迎胡總做客芯片揭秘，今天非常榮幸邀請(qǐng)到您和我們分享您的創(chuàng)業(yè)經(jīng)歷，我看您之前的履歷中很多年都是在從事傳感器基礎(chǔ)材料領(lǐng)域的技術(shù)工作，然后現(xiàn)在又在創(chuàng)業(yè)做一家跟傳感器相關(guān)的公司，所以想請(qǐng)胡總來跟我們芯片揭秘的聽友們分享一下您是為什么會(huì)進(jìn)行創(chuàng)業(yè)呢？

胡軼

大家好，我是一個(gè)在傳感器行業(yè)打拼了30年的從業(yè)者。我們國家的傳感器產(chǎn)業(yè)其實(shí)起步很早，但是后來在工業(yè)運(yùn)用的研發(fā)上卻逐漸落后，主要是西方國家他們?cè)谶@行業(yè)發(fā)展迅速，和我們拉開了差距。此前我是在央企里面從事傳感器相關(guān)的工作，我一直有一個(gè)心愿，就是想做能夠推動(dòng)傳感器發(fā)展的事情。但由于央企中體制內(nèi)，面對(duì)這些高精尖、需要大投入的行業(yè)，還是有一些限制在其中。

我一直想推動(dòng)這件事情，就需要等待合適的時(shí)機(jī)來完成。我從2010年就開始進(jìn)行一些前期的基礎(chǔ)準(zhǔn)備包括市場(chǎng)調(diào)研、尋找技術(shù)團(tuán)隊(duì)之類的事前部署。到了2018年的時(shí)候，我覺得時(shí)機(jī)相對(duì)成熟了，從資本的角度上，投資人也愿意支持鉑電阻的國產(chǎn)化研發(fā)和生產(chǎn)，使用鉑電阻的用戶也期待能夠有國產(chǎn)化的產(chǎn)品替代進(jìn)口，打破高端溫度傳感器的卡脖子問題，并支持斯太寶創(chuàng)新和我的創(chuàng)業(yè)。

鉑電阻：基于金屬鉑（Pt）電阻值隨溫度變化的特性制成的溫度傳感器，核心是利用鉑的電阻-溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量，是最經(jīng)典的熱電阻類溫度檢測(cè)元件。

幻實(shí)

那您能跟我們揭秘一下，當(dāng)時(shí)為什么選擇了現(xiàn)在您做的薄膜鉑電阻這個(gè)方向嗎？因?yàn)槲矣X得這是個(gè)挺難啃的硬骨頭，您怎么就敢下海干這么難的事呢？

薄膜鉑電阻：鉑電阻的微型化變體，通過薄膜工藝將鉑金屬沉積在基材表面形成敏感電阻層，本質(zhì)仍是利用鉑的電阻-溫度特性測(cè)溫，特點(diǎn)是鉑以薄膜形態(tài)存在（非傳統(tǒng)鉑絲/厚膜）。

胡軼

因?yàn)槭沁@樣，其實(shí)薄膜鉑電阻早在上個(gè)世紀(jì)末就已經(jīng)面市，它屬于鉑電阻類產(chǎn)品，這類產(chǎn)品的發(fā)展已經(jīng)有 100 多年的歷史，原來是采用絲繞、厚膜或者其他工藝制作。制作這類電阻有兩個(gè)限制，一是就是鉑金消耗量極大；二是不適合工業(yè)化大批量生產(chǎn)，大多采用人工操作。像絲繞和厚膜這些工藝天生的缺陷，讓它們難以進(jìn)行商業(yè)化，既要降低成本，又要提高性能，有很高的難度。

鉑金原材料（圖源：網(wǎng)絡(luò)）

我原來的想法是在厚膜印刷工藝進(jìn)行突破，聚焦于降低成本、縮小體積、提高靈敏度這幾個(gè)方面。原來在央企任職時(shí)，沒能實(shí)現(xiàn)研發(fā)目標(biāo)，在國內(nèi)研發(fā)厚膜的同時(shí)，國際上的薄膜鉑電阻技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟了。從 2000 年面市開始，國際上通過在工業(yè)領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用快速進(jìn)步，僅用10 年時(shí)間就實(shí)現(xiàn)了技術(shù)成熟與廣泛應(yīng)用，形成了相對(duì)完善的市場(chǎng)。反觀國內(nèi)同時(shí)間段雖然也有先驅(qū)者也研發(fā)，但是他們面對(duì)的困難重重，一方面是材料受到限制難以達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；另一方面，設(shè)備的國產(chǎn)化也因多重因素制約，未能取得突破。所以我認(rèn)為這是一個(gè)機(jī)會(huì)，隨著工業(yè)自動(dòng)化和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，對(duì)于傳感器的需求肯定是迫切的，并且是對(duì)高精度的溫度傳感器有很大的需求。因此我一直在籌備創(chuàng)業(yè)，等待時(shí)機(jī)成熟，把這份夢(mèng)想真正落地。

幻實(shí)

謝謝胡總給我們分享您創(chuàng)業(yè)背后的故事。我也想請(qǐng)教一下，您剛剛說到了薄膜鉑電阻，能否為我們科普一下，這是一種什么樣的傳感器件？它在我們現(xiàn)在眾多的傳感器中充當(dāng)了一個(gè)什么樣的角色？

胡軼

薄膜鉑電阻是溫度傳感器中很小的一個(gè)類別。溫度傳感器包括熱電偶、鉑電阻、NTC、紅外光纖等多種類型，它們都可以進(jìn)行測(cè)溫，而這些傳感器大多通過鉑電阻進(jìn)行標(biāo)定，因?yàn)樗奈锢硖匦员容^突出——從低溫到高溫，溫區(qū)呈直線型且覆蓋較廣，穩(wěn)定性強(qiáng)且線性度好。最重要的特性是它的穩(wěn)定性和高精度，是其他門類的傳感器不可比擬的優(yōu)勢(shì)。

鉑電阻性能對(duì)比（圖源：斯太寶）

幻實(shí)

也就是說鉑電阻是其他的所有溫度傳感器使用過程中都離不開的一個(gè)器件，可以這么講嗎？

胡軼

它是以鉑電阻作為標(biāo)準(zhǔn)，其他的溫度傳感器測(cè)的準(zhǔn)不準(zhǔn)？如何計(jì)量？都要以鉑電阻作為基礎(chǔ)判斷，要看它的相對(duì)位置來確定檢測(cè)情況。

幻實(shí)

聽上去鉑電阻在測(cè)溫中有點(diǎn)像燈塔一樣，其他的船航行的時(shí)候都要看它的位置，所以它是測(cè)溫性能中最準(zhǔn)確的標(biāo)定嗎？

胡軼

可以這么說，國際、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，都采用鉑電阻作為標(biāo)準(zhǔn)來標(biāo)定其他溫場(chǎng)的測(cè)量準(zhǔn)確性。不過傳統(tǒng)絲絳工藝制作的鉑電阻是一種精度更高、穩(wěn)定性更好的器件，但本質(zhì)上它也屬于鉑電阻的范疇。而現(xiàn)在的薄膜鉑電阻，是通過新的半導(dǎo)體工藝把原來的鉑電阻縮小化、批量化，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化制造的產(chǎn)品。

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)圖（圖源：斯太寶）

幻實(shí)

明白了。那我們?cè)谧鲞@個(gè)事情上有什么難點(diǎn)呢？為什么很難實(shí)現(xiàn)？這么多年也沒有那么多企業(yè)來干這個(gè)行業(yè)，我相信它一定是有很高的技術(shù)門檻的。您能給我們揭秘一下嗎？

胡軼

薄膜鉑電阻看似簡(jiǎn)單小巧，目前全球范圍內(nèi)能把它做好的企業(yè)不超過 5 家，其實(shí)傳感器能否做好的決定性因素還是材料。無論是溫度、氣體還是壓力傳感器，對(duì)材料的性能要求都很高，因?yàn)樗脑硎强坎牧蠈?shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換，例如溫度傳感器就是通過材料把溫度這個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。

幻實(shí)

所以咱們鉑電阻用的材料“鉑”就是鉑金屬中的“鉑”嗎？聽起來就很貴啊，它是屬于貴金屬嗎？

胡軼

對(duì)的，它的材料來源就是“鉑金”的“鉑”。正是因?yàn)槌杀景嘿F，我們就需要把單個(gè)器件里面的用量盡量降到最低，從而使成本控制到最低。

芯片揭秘 創(chuàng)辦人曹幻實(shí)（右） 對(duì)話

斯太寶 創(chuàng)辦人 胡軼（左）

產(chǎn)線從無到有—— 薄膜鉑電阻量產(chǎn)化的技術(shù)突圍

幻實(shí)

在鉑電阻的生產(chǎn)過程中有哪些難點(diǎn)呢？

胡軼

其實(shí)難點(diǎn)主要在兩方面：材料和工藝。很多時(shí)候即使把樣品做出來了，但實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的進(jìn)程中仍然面對(duì)很多挑戰(zhàn)，需要在生產(chǎn)過程中確保時(shí)效率、穩(wěn)定性、可靠性、精度的一致性，這正是需要攻克的難點(diǎn)。

幻實(shí)

本來鉑電阻就是用來做標(biāo)定的，要是標(biāo)定本身還不準(zhǔn)的話，就沒有標(biāo)定的意義了是吧？

胡軼

作為標(biāo)定基準(zhǔn)，我們的鉑電阻產(chǎn)品必須要做到非常準(zhǔn)確、非常可靠。像鉑電阻的話，我們同一批次生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，溫度測(cè)量的最高精度可以達(dá)到 0.05℃，同一批次不都需要每個(gè)都去測(cè)試，這一批都可以達(dá)到0.05℃，基本上是其他在售的傳感器都無法達(dá)到的精度。溫度變化最直觀的概念是我們?nèi)绻檬稚葎?dòng)器件，帶來的溫度變化是在2-3℃之間，可以看出0.05℃是相當(dāng)精細(xì)的概念了。

幻實(shí)

確實(shí)是非常精密，那么像您剛剛提到了工藝也特別重要，為這樣的產(chǎn)品去做代工的話，應(yīng)該也很難有合適的代工環(huán)境吧？你們是如何解決代工問題的？是自建產(chǎn)線嗎？

鍍膜室工作場(chǎng)景（圖源：斯太寶）

胡軼

其實(shí)也是我剛剛沒有說的，鉑電阻的難點(diǎn)不光是在于如何把它的元器件把做好，另外的難點(diǎn)是他的產(chǎn)線很難籌建，國際上這幾家企業(yè)的產(chǎn)線都是自建的。

幻實(shí)

是不是全球那幾家做鉑電阻的企業(yè)，都不會(huì)給別的企業(yè)提供代工服務(wù)？

胡軼

沒錯(cuò)，全球企業(yè)的產(chǎn)線都是自建的，沒有一個(gè)會(huì)把產(chǎn)線賣給別的企業(yè)。國外的巨頭企業(yè)都會(huì)選擇在本土生產(chǎn)，拒絕搬遷去其他國家，主要目的就是為了保護(hù)他們的技術(shù)機(jī)密。所以我們建自己的產(chǎn)線也沒有可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，只能靠自己前期的積累。需要自己去研究如何才能使產(chǎn)線批量化生產(chǎn)？如何才能精益求精？

還有獨(dú)立研發(fā)設(shè)備也是難點(diǎn)之一，以前行業(yè)內(nèi)對(duì)于智能化產(chǎn)線，大多沒有需求；隨著時(shí)代進(jìn)步，如今的新建產(chǎn)線采用的主要方向就是無人車間，對(duì)于我們來說還是有相當(dāng)高的難度。尤其是鉑電阻溫度傳感器最大的特點(diǎn)——溫區(qū)在-零下200 度至零上幾百度的寬廣范圍之內(nèi)，要求材料的匹配性、熱學(xué)性能、機(jī)械性能都要一致，因此很難達(dá)到匹配的水準(zhǔn)。

幻實(shí)

實(shí)際上不僅是籌建產(chǎn)線困難，連產(chǎn)線里面用的設(shè)備都藏有各種難點(diǎn)。

鉑電阻產(chǎn)品合集（圖源：斯太寶）

胡軼

此外，在行業(yè)內(nèi)有積累也很重要，只談做樣品很容易，大學(xué)某次實(shí)驗(yàn)就可以完成。但是要真正建成產(chǎn)線，制造材料制作、制造工藝配方、設(shè)備研發(fā)這些都要兼顧。包括很重要的一點(diǎn)就是產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景，我們的客戶要將產(chǎn)品應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？有哪些工況？環(huán)境不一樣，對(duì)元器件的性能有哪些影響？這些都是要長期積累才能掌握的，并非幾年就能實(shí)現(xiàn)，我在這行業(yè)也積累了接近 30 年，因此深有體會(huì)。

幻實(shí)

那斯太寶目前產(chǎn)線建設(shè)程度怎么樣了呢？已經(jīng)通線了嗎？

胡軼

經(jīng)過幾年的產(chǎn)品與設(shè)備研發(fā)，斯太寶產(chǎn)線目前自動(dòng)化率已經(jīng)達(dá)到了 80% 以上，產(chǎn)線還在持續(xù)進(jìn)行匹配調(diào)整，現(xiàn)階段已經(jīng)達(dá)到了月產(chǎn) 100 萬只、年產(chǎn)1000萬只的穩(wěn)定產(chǎn)能。

調(diào)阻室工作場(chǎng)景（圖源：斯太寶）

幻實(shí)

這個(gè)數(shù)量對(duì)于咱們意味著什么呢？

胡軼

意味著至少在中國的傳感器市場(chǎng)，行業(yè)內(nèi)的人都會(huì)知道斯太寶。其實(shí)份額占得也很少，大約在 10% 左右，但市場(chǎng)增速很快。

幻實(shí)

就是說目前全國的市場(chǎng)，咱們斯太寶占到了 10% 的份額了。等于從0到1的第一步，您已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了。

胡軼

具體的數(shù)字我沒有進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，差不多是在這個(gè)數(shù)量級(jí)。我的下一步計(jì)劃是對(duì)產(chǎn)線進(jìn)行無人化、智能化的改造，達(dá)到一定產(chǎn)量后后我再復(fù)制、提高。

幻實(shí)

您就是要提高產(chǎn)線的效率，讓它的生產(chǎn)數(shù)量越來越多。

胡軼

還有一個(gè)原因是無人化產(chǎn)線的穩(wěn)定性更好，用設(shè)備生產(chǎn)比人工操作的精度、速度等各方面都有顯著提升。

穩(wěn)扎穩(wěn)打，堅(jiān)持國產(chǎn)化技術(shù)攻堅(jiān)

幻實(shí)

我這里也有一個(gè)問題想請(qǐng)教您，因?yàn)橄駝倓偭牡倪@個(gè)商業(yè)模式，前期投入大，周期時(shí)間長，基本上工廠都要自己建晶圓代工線，沒有現(xiàn)成的代工環(huán)境，還要自己開發(fā)設(shè)備，所以我想請(qǐng)問走到現(xiàn)在您怎么說服資本支持的呢？因?yàn)槲业睦_是這個(gè)行業(yè)投入高，市場(chǎng)容量也不大，您是怎么平衡融資的壓力和企業(yè)發(fā)展周期性的問題的？您是如何打動(dòng)資方的？能不能跟我們分享一下您的經(jīng)驗(yàn)？

胡軼

因?yàn)槲业耐顿Y模式和其他的企業(yè)不一樣，我的核心思想是一步一步來。我不會(huì)說一次性就融資非常大量的資本，我的理念是小步快跑，分多次獲得我需要的資本量。比如說我需要幾百萬，我就只融幾百萬，不會(huì)融幾千萬就放在那里，這樣相對(duì)是按照規(guī)劃走一步看一步，再實(shí)施一步，這樣走得比較穩(wěn)當(dāng)。最重要的是“練內(nèi)功”，把產(chǎn)品、產(chǎn)線打磨好，如果資金太多心態(tài)容易不穩(wěn)定，只有時(shí)刻給自己壓力，才能把事情做好。

斯太寶創(chuàng)始人胡總在國際傳感器技術(shù)與應(yīng)用展覽會(huì)中進(jìn)行報(bào)告

（圖源：斯太寶）

幻實(shí)

我覺得資方可能就是被您這份真誠和坦誠打動(dòng)了。

胡軼

另外，都說投資看人，我已經(jīng)這個(gè)年齡段了，職業(yè)生涯中可能也就這一次創(chuàng)業(yè)，承載了我一生的追求，對(duì)我來說是人生很大的轉(zhuǎn)折，所以我希望走得更加踏實(shí)。

我的融資金額從整體來看是大額的投資，但從整個(gè)融資過程中分階段來看，是逐步發(fā)展的。創(chuàng)業(yè)主要是靠自己的技術(shù)來發(fā)展壯大公司，只有在需要的時(shí)候才進(jìn)行融資。不去想不切實(shí)際的方向，讓大家都能看到實(shí)在的成果。我們做的傳感器和其他產(chǎn)品不一樣，做這行一定是需要積累的，沒有時(shí)間積累只想著向前跑，是沒有辦法做出好的產(chǎn)品的。

幻實(shí)

做產(chǎn)品也不是砸錢就能解決的事情，哪怕隔壁競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手隨便砸?guī)讉€(gè)億也不是馬上就能做出來的。

胡軼

是的，這種問題它不是光靠錢就能解決的。就像芯片行業(yè)一樣，在任何一個(gè)行業(yè)里想要有一席之地都要有核心技術(shù)才能做到。包括隊(duì)伍建設(shè)、人員培養(yǎng)，也需要耗費(fèi)相當(dāng)多的時(shí)間精力，因?yàn)樵谛袠I(yè)內(nèi)缺乏專業(yè)的人員以及儲(chǔ)備的人員，哪怕是高薪聘請(qǐng)也沒有可招募的人才，只有公司自己長期培養(yǎng)。

幻實(shí)

謝謝胡總的分享。最后想問您從業(yè)將近 30 年，能不能給我們現(xiàn)在新入行的這些年輕一代的工程師一些建議？有什么樣的職業(yè)發(fā)展建議可以跟我們講講嗎？

胡軼

因?yàn)檫@個(gè)行業(yè)最重要的就是積累，我給年輕人的建議是：如果要想在傳感器行業(yè)把事情做好，就要做好準(zhǔn)備用一生的時(shí)間去把產(chǎn)品進(jìn)行打磨，積累經(jīng)驗(yàn)。不要妄想只要短短幾年時(shí)間，我就可以成為行業(yè)老大。

幻實(shí)

就是真的不能什么火做什么，是吧？選擇了這個(gè)行業(yè)就要一直干下去。

胡軼

要做好用一生的追求去干一件事情的覺悟，哪怕不聰明也罷，知識(shí)積累不夠也罷，但用一生的時(shí)間去做這件事，就會(huì)做的比別人好。

幻實(shí)

胡總您的忠告沉甸甸的。不過我相信這就是您通過自己親身經(jīng)歷證明的道理，只有這樣才能把產(chǎn)品做好。謝謝胡總做客我們芯片揭秘，也祝斯太寶發(fā)展的越來越好，等有新的好消息的時(shí)候，歡迎您再來做客。

胡軼

好的謝謝。

采訪 | 幻實(shí) 編輯 | 小茄 審核 | 幻實(shí)

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