晶圓級封裝紅外探測器芯片研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目可行性研究報告案例

1、項目基本情況

紅外熱成像作為光電轉(zhuǎn)換的高科技技術(shù)早期主要應(yīng)用于國防科研和高端產(chǎn)業(yè)重點關(guān)注的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域。20 世紀 60 年代，隨著技術(shù)不斷進步、成本不斷降低，因此被逐步應(yīng)用到民用領(lǐng)域。如今，紅外熱成像技術(shù)已廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、城市管理、工業(yè)生產(chǎn)、交通管控、資源勘探、檢驗檢疫和消防安保等領(lǐng)域，并不斷拓展其新的應(yīng)用場景。由于應(yīng)用廣泛，且能為生產(chǎn)生活提供極大的便利性，預(yù)計未來對紅外成像的市場需求會保持持續(xù)穩(wěn)定增長的態(tài)勢。除了傳統(tǒng)的應(yīng)用行業(yè)之外，將會有更多的新興市場需求成為紅外成像市場新的增長點。

根據(jù)法國權(quán)威行業(yè)調(diào)研機構(gòu) Yole Development 和國際紅外熱成像行業(yè)專業(yè)研究機構(gòu) Maxtech International 統(tǒng)計，未來整個紅外熱成像市場需求量逐年大幅度攀升，民用紅外成像市場的復(fù)合年增長率為 11.00%。2023 年，全球民用紅外市場的規(guī)模將達到74.65億美元。目前，我國民用紅外熱像儀市場還處于發(fā)展期，與國外成熟市場相比還有較大增長空間，紅外探測器芯片目前無法在更多的民用和商用領(lǐng)域普及，主要障礙還是成本較高，加之批量生產(chǎn)能力不強。

本項目將進一步提升公司晶圓級封裝紅外探測器芯片的批量化生產(chǎn)能力。根據(jù)大規(guī)模紅外民用市場需求，推動晶圓級封裝紅外探測器芯片實現(xiàn)更小尺寸、更低功耗和更大分辨率，降低熱成像探測器芯片成本，擴大紅外傳感技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用。

2、項目建設(shè)內(nèi)容

本項目計劃通過購置光刻機、刻蝕、沉積等設(shè)備 173 臺套，建成 1 條晶圓級封裝紅外探測器芯片生產(chǎn)線，將多系列晶圓級及像素級封裝紅外探測器芯片的批量生產(chǎn)能力提升至年產(chǎn) 6,300 萬支。

3、項目實施主體、實施地點、實施計劃

本項目實施主體為鯤鵬微納。鯤鵬微納為公司全資二級子公司，公司通過全資子公司武漢高德微機電與傳感工業(yè)技術(shù)研究院有限公司間接持有鯤鵬微納100%股權(quán)。本項目實施地點為武漢市東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)高新三路 27 號，土地使用權(quán)號鄂（2019）武漢市東開不動產(chǎn)權(quán)第 0036847 號。本項目建設(shè)期為 2 年。

4、項目投資概算

本項目總投資為 87,534.00 萬元，其中固定資產(chǎn)投資為 80,458.00 萬元，鋪底流動資金 7,076.00 萬元。具體投資構(gòu)成明細如下：

5、經(jīng)濟效益評價

本項目稅后內(nèi)部收益率為 24.86%，靜態(tài)投資回收期為 6.14 年（稅后，含建設(shè)期 2 年），預(yù)期經(jīng)濟效益良好。

6、項目涉及的審批、備案事項

本項目已取得武漢東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)管理委員會出具的《湖北省固定資產(chǎn)投資項目備案證》，登記備案項目代碼 2020-420118-65-03-048291。截至本預(yù)案公告日，環(huán)評涉及的相關(guān)手續(xù)正在辦理過程中。

7、項目實施的必要性

（1）本項目實施有利于提升應(yīng)對突發(fā)公共衛(wèi)生事件的處置能力

紅外熱成像測體溫技術(shù)由于其快速、非接觸式、大范圍、遠距離、且能自動記錄數(shù)據(jù)等特性，能夠滿足機場、地鐵、客運站、醫(yī)院等人流量大的公用場所大面積、實時檢測人體體溫的需求，能為突發(fā)公共事件的防控筑起第一道安全防線。此次新冠肺炎疫情的防控，有助于提升公共衛(wèi)生服務(wù)體系在疫情防控、醫(yī)療衛(wèi)生資源、突發(fā)公共衛(wèi)生事件應(yīng)急處理的水平，進一步凸顯了紅外熱成像測體溫技術(shù)在公共衛(wèi)生事件處置中的重要作用。

本項目的實施能夠大幅降低紅外探測器及紅外熱像體溫篩查設(shè)備的成本，提高紅外熱像體溫篩查設(shè)備的覆蓋率，從而提高我國應(yīng)對公共衛(wèi)生事件的處置能力。

（2）本項目實施將促進紅外技術(shù)在安防領(lǐng)域的應(yīng)用

紅外熱成像儀具有隱蔽性好、抗干擾性強、目標(biāo)識別能力強、全天候工作等特點，在安防領(lǐng)域用途極為廣泛，如重要事件的安保、惡劣天氣條件下的邊界防衛(wèi)、小區(qū)夜間監(jiān)控、港口河道的船舶流量統(tǒng)計等。但是由于紅外熱成像儀的關(guān)鍵核心部件紅外探測器價格高昂且技術(shù)程度復(fù)雜度高，限制了紅外熱成像儀在安防領(lǐng)域的大批量應(yīng)用。

本項目的實施將實現(xiàn)多系列晶圓級及像素級封裝紅外探測器芯片的批量生產(chǎn)能力提升，有助于促進紅外技術(shù)在安防領(lǐng)域的應(yīng)用。

（3）本項目實施有利于健康診療手段的豐富

人體不同部位的溫度各不相同，有炎癥和腫脹的部位溫度也會有相應(yīng)的變化。當(dāng)人體組織有惡性腫瘤或嚴重病變時，由于血液供應(yīng)豐富，新陳代謝旺盛，局部溫度較周圍高，而良性腫瘤則升溫不明顯。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備所產(chǎn)生的 x 線、r射線、強磁場、核輻射以及所用的造影劑、顯像劑對人體都有不同程度的傷害。而紅外探測器在操作時處于被動接收狀態(tài)，對人體無任何損害或副作用，頻繁使用也不會對人體產(chǎn)生不良影響。

紅外探測技術(shù)通過采集人體溫度變化的信息和對熱圈的分析，便可提前發(fā)現(xiàn)病變，對人體健康有預(yù)警作用．對疾病的診斷有重要的早期提示作用，為臨床診病提供重要依據(jù)。由于生活質(zhì)量的提高，人們將更加關(guān)注自身的健康情況，紅外技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢測、人體保健和疾病治療等方面所發(fā)揮的作用會越來越大，受到的重視也越來越高。

本項目的實施有助于為醫(yī)療行業(yè)提供更多低成本的紅外探測器，進一步豐富醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)的診療手段。

（4）本項目實施有利于推動紅外產(chǎn)品在人臉支付領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著紅外探測器的量產(chǎn)，紅外人臉識別支付的商用普及將提速，不僅會改善大眾移動支付的模式和體驗，也為整個刷臉支付產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈帶來不少積極變化。

搭載了紅外技術(shù)的人臉支付設(shè)備，會在進行人臉識別前，通過所配備的 3D 紅外攝像頭，利用軟硬件結(jié)合的方法對目標(biāo)物進行活體檢測來判斷采集到的人臉是否是照片、視頻或者軟件模擬生成的，這種識別方式的準(zhǔn)確率已經(jīng)可以達到 99.99%，誤識率僅為十萬分之一到百萬分之一的范圍，從而能有效避免各種人臉偽造帶來的身份冒用情況。紅外技術(shù)更廣泛的應(yīng)用將提高人臉支付的安全性和便利性。

（5）本項目實施有利于擴大智能家居領(lǐng)域的應(yīng)用場景

目前，紅外測溫儀更多的是以個體設(shè)備來使用，功能主要集中于設(shè)備本身。未來，隨著 5G 網(wǎng)絡(luò)的不斷構(gòu)建，紅外測溫技術(shù)與 5G、物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算等新技術(shù)結(jié)合已變成大勢所趨，自動化監(jiān)測、自動化測溫已成為新需求，實現(xiàn)紅外測溫產(chǎn)品數(shù)字化是未來紅外產(chǎn)品發(fā)展的新趨勢。在智能家居領(lǐng)域，測溫儀測量體溫后，可以將數(shù)據(jù)傳至手機、電腦及其他家居設(shè)備等，及時做好連續(xù)性的記錄。

本項目開發(fā)出的低成本高性能的系列晶圓級封裝紅外探測器芯片將會催生出更多智能家居的應(yīng)用場景。

8、項目實施的可行性

（1）公司擁有的人才團隊和培養(yǎng)機制，為本項目實施提供了人力保障

目前公司擁有各類探測器相關(guān)專業(yè)研發(fā)人才，涵蓋半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體芯片、半導(dǎo)體集成電路設(shè)計、半導(dǎo)體封裝、低溫制冷機等各個專業(yè)領(lǐng)域。在制冷和非制冷紅外探測器芯片上都擁有完善的研發(fā)、工藝和生產(chǎn)團隊。

同時，公司已制定一系列聘用、培訓(xùn)、考核、晉升管理制度，保證人力資源優(yōu)勢。公司每年制定創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃，貫徹落實人才培養(yǎng)選拔機制，通過聘請外部技術(shù)專家指導(dǎo)，定期提供內(nèi)部技術(shù)交流、出國考察交流等方式，提升技術(shù)人員專業(yè)水平，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力。

此外，公司重視與科研院所、高校等機構(gòu)開展合作。目前，公司已與中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所、中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所、中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所、中國科學(xué)院微電子研究所、中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所,與國內(nèi)多家重點院校（如：西北工業(yè)大學(xué)、北京理工大學(xué)、國防科技大學(xué)、華中科技大學(xué)、武漢大學(xué)、空空導(dǎo)彈研究院、中國航天空氣動力技

術(shù)研究院等）開展廣泛的技術(shù)交流與合作，強化人才培養(yǎng)，通過自主研發(fā)保障公司研制技術(shù)的先進性。因此，公司擁有的人才團隊和培養(yǎng)機制，為本項目實施提供了人力保障。

（2）公司擁有完善的創(chuàng)新管理制度，為本項目實施提供了制度保障

公司根據(jù)市場需求和自身的發(fā)展，制定了一系列有利于提高創(chuàng)新能力的規(guī)章制度，為企業(yè)技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新、穩(wěn)健發(fā)展提供了有力的支撐。公司的各項研發(fā)制度涵蓋了項目管理、科研經(jīng)費管理、產(chǎn)品規(guī)劃、新產(chǎn)品定義、產(chǎn)品開發(fā)、科技攻關(guān)、崗位設(shè)置、工作流程、員工激勵政策、評審選型制度、質(zhì)量控制、績效考核、項目獎勵制度等，得到技術(shù)部門和廣大員工的積極擁護和執(zhí)行。

同時，為了進一步調(diào)動研發(fā)人員的積極性，提高產(chǎn)品質(zhì)量和研發(fā)成果轉(zhuǎn)化效益，提高公司研發(fā)工作的整體水平，公司制定了《科研成果的獎勵辦法》，該辦法規(guī)定獲國家級獎項者、省部級獎項者、市級獎項者；在國外科研刊物、國家級刊物發(fā)表論文，在國際性研討會上發(fā)表論文，全國性研討會上發(fā)表并獲獎?wù)撐?，在國?nèi)其他省級以上刊物上發(fā)表論文，在全省性研討會上發(fā)表并獲獎?wù)撐?，發(fā)表的論文在國家權(quán)威文摘、報刊上被全文轉(zhuǎn)載的；發(fā)表論文論點被摘編的；發(fā)表論文被標(biāo)題索引的；以及對于項目產(chǎn)生的專利撰寫者，公司對相關(guān)人員發(fā)放獎金并表揚，獎金額度根據(jù)具體項目確定。完善的創(chuàng)新管理制度為本項目實施提供了制度保障

（3）公司在新興民用領(lǐng)域的積極實踐，為本項目實施提供了市場保障

本項目產(chǎn)品為系列晶圓級封裝紅外探測器芯片，將實現(xiàn)紅外探測器的小型化、低成本化和大批量生產(chǎn)。近幾年，憑借自主研發(fā)的紅外探測器，公司已經(jīng)把產(chǎn)品逐步拓展到公共衛(wèi)生、安防、醫(yī)療、智能家居、安全支付等新興領(lǐng)域，并且與安全支付、智能家居等行業(yè)的龍頭企業(yè)聯(lián)手開發(fā)紅外跨界應(yīng)用場景，帶動了紅外技術(shù)應(yīng)用的市場需求。

據(jù) Yole 和 Maxtech 統(tǒng)計，預(yù)計到 2023 年，國內(nèi)市場對紅外探測器需求將達到 11,627 萬只/年；預(yù)計到 2025 年，國際市場紅外探測器的市場需求量達到17,564.7 萬只/年。因此，公司在新興民用領(lǐng)域的積極實踐，為本項目實施提供了市場保障。