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智能传感器产业三年行动指南 (2017-2019年)
发布时间:2018-01-24    来源:网络    浏览次数:
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智能传感器产业三年行动指南

(2017-2019年)

为贯彻落实中国制造2025、制造业与互联网融合发展、大数据等国家战略,把握新一代信息技术深度调整战略机遇期,提升智能传感器产业核心竞争力,保障国家信息安全,按照《国家集成电路产业发展推进纲要》要求,结合《加快推进传感器及智能化仪器仪表产业发展行动计划》,制订本行动指南。


一、行动背景

当今世界,以信息技术为代表的新一轮科技革命方兴未艾,全球信息技术发展正处于跨界融合、加速创新、深度调整的历史时期,呈现万物互联、万物智能的新特征。智能传感器作为与外界环境交互的重要手段和感知信息的主要来源,是指具有信息采集、信息处理、信息交换、信息存储功能的多元件集成电路,是集成传感芯片、通信芯片、微处理器、驱动程序、软件算法等于一体的系统级产品,市场应用正呈现爆发式增长态势,已成为决定未来信惠技术产业发展的核心与基础之一。同时,物联网、云计算、大数据、人工智能应用的兴起,推动传感技术由单点突破向系统化、体系化的协同创新转变,大平台、大生态主导核心技术走向态势明显,并成为发达国家和跨国企业布局的战略高地。经过近些年的发展,我国智能传感器技术与产业具备了加快突破的基础,但由于起步较晚,目前仍面临产品有效供给不足、技术创新能力不强、产业生态不健全、科研生产与应用不协同等问题,由此带来的产业安全、信息安全挑战不容忽视。


二、总体要求

(一)发展思路

紧抓智能传感器市场需求爆发增长、技术创新高度活跃的战略机遇期,聚焦移动终端、智能硬件、物联网、智能制造、汽车电子等重点应用领域,突出“后摩尔”时代融合创新发展主线,紧紧围绕产业链协同升级和产业生态完善,补齐以特色半导体工艺为代表的基础技术、通用技术短板,布局基于新原理、新结构、新材料等的前沿技术、颠覆性技术,做大做强一批深耕智能传感器设计、制造、封测和系统方案的龙头骨干企业,打造一批具有国际影响力的技术标准、知识产权、检测认证和创新服务的机构,建成核心共性技术协同创新平台,有效提升中高端产品供给能力,推动我国智能传感器产业加快发展,支撑构建现代信息技术产业体系。


(二〉总体目标

到2019年,我国智能传感器产业取得明显突破,产业生态较为完善,涌现出一批创新能力较强、竞争优势明显的囯际先进企业,技术水平稳步提升,产品结构不断优化,供给能力有效提高。


——产业规模快速壮大。智能传感器产业规模达到260亿元;主营业务收入超十亿元的企业5家,超亿元的企业20家。微机电系统(MEMS)工艺生产线产能稳步增长。


——创新能力显著增强。建成智能传感器创新中心;模拟仿真、设计、MEMS工艺、晶圆级封装和个性化测试技术达到国际水平;涵盖智能传感器模拟与数字/数字与模拟转换(AD/DA〉、专用集成电路(ASIC)、软件算法等的软硬件集成能力大幅攀升;智能传感器专利申请量稳步提升,在新型敏感材料、低功粍设计、反馈控制和安全机制等重点领域形成初步布局;金属、陶瓷、光纤等非半导体类传感器智能化水平快速提升。


——生态体系基本完善。智能传感器公共服务平台的承载能力和技术水平稳步攀升;氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)等MEMS用薄膜敏感材料供给能力不断增强;镀膜机、光刻机、深硅刻蚀机、晶圆键合机、大规模高稍度测试机等重大装备性能快速提升。产业链协同持续加强,在重点应用领域形成较强系统方案能力。


三、主要任务

(一)补齐设计、制造关键环节短板,推进智能传感器向中高端升级

重点攻关智能传感器可靠性设计与试验、模拟仿真、信号处理、无线通信、电子自动化设计(EDA)工具、软件算法等关键技术,推进器件设计与制造工艺的深度结合,提升产品性能,降低生产成本,提髙市场竞争力。


着力突破硅基MEMS加工技术、MEMS与互补金属氧化物半导体(CMOS)集成、非硅模块化集成等工艺技术,持续提升工艺的一致性、稳定性水平,同时探索发展满足多领域、多品种、多厂商、多批次智能传感器定制生产的柔性制造模式。推动发展器件级、晶圆级MEMS封装和系统级测试技术,鼓励研发个性化或定制化测试设备。


支持企业探索研发新型MEMS传感器设计技术、制造工艺技术、集成创新与智能化技术等,持续提升原创性研发能力,逐步构建高水准技术创新体系。


专栏1:核心技术攻关工程

智能传感器设计集成技术

推动基于MEMS工艺的新型生物、气体、液体、允学、超声波等智能传感器设计技术的研发;提升MEMS传感器集成化水,推动集成距离、环境光、三维景深等光学组合智能传惑器产品实現商用,探索研发集成压力传感、麦克风、湿度传感、气体传感等的开放组合产品;着力攻关智能传感器配套软件算法,研发具备信息采集。存储、计算、传输、自校正、自动补偿、自判断、自决策等功能的智能传感器,推动传感器由分立器件向数字化、网络化、系统集成号功能复合以及应用创新方向发展。

制造及封装工艺技术

推动研发主流和特种MEMS工艺技术,提升加工水平和工艺一致性、可靠性、稳定性;加速MEMS传感器芯片制造工艺量产进程,推动深硅刻蚀、薄膜沉积、薄膜应力控制等核心制造工艺升级,提升智能传感器制造良率及稳定性;持续攻关硅通孔、晶圆减薄、晶圆键合等关键工艺技术,推动晶圆级封装、三维封装技术研发及产业化。


(二)面向消费电子、汽车电子、工业控制、健康医疗等重点行业领域,开展智能传感器应用示范

提升消费电子智能传感器一体化解决方案供给能力,推进光学传感器、惯性传感器、硅麦克风向高精度、高集成、高性能方向演进,加快智能传感器产品在高端消费电子领域实现规模应用。


完善新型高端汽车智能传感器布局,加速汽车压力传感器、惯性传感器集成化发展进程,重点布局激光雷达等车用先进智能传感器研究,提升产品智能化水平,推动汽车传感器由感知型向分析型发展演进。


推进工业智能传感器智慧应用,提升工业惯性传感器、气体传感器稳定性与可靠性,突破传感器数据融合处理关键技术,增强数控机床、工业机器人、制造装备等深度感知和智慧决策能力,持续提升智能传感器在工业领域的应用水平。


拓展医用智能传感器应用领域,发展符合医疗电子高灵敏度、髙信噪比、高安全特性要求的生物传感器产品,推动医用智能传感器从病人监测、体外诊断、医疗成像和病人护理应用场景向视网膜植入、外骨骼、心脏起搏器等新兴领域延伸。


产业部门、应用部门、产业集聚区将积极组织智能传感器应用示范项目,加强产用对接,加快智能传感器在重点领域的创新应用。支持行业协会、产业联盟等行业社团对智能传感器示范应用的典型案例加强宣传和推广。


(三)建设智能传感器创新中心,进一步完善技术研发、标准、知识产权、检测等公共服务能力,助力产业创新发展

支持建设国家及省级智能传感器创新中心,发挥好相关传感网创新示范区作用,依托髙校、科研院所、产业园区现有的设施平台,保证资金持续投入,完善并更新设备设施,提升研发设计、中试等公共服务平台的承载能力,积极开展基础共性技术的联合研发、标准制定、专利布局及运营等工作,帮扶中小企业发展壮大。


建立智能传感器产品测试中心,注重完善测试方法和测试标准,提髙主流产品测试技术水平和效率,推动提升智能传感器产品的质量和性能,加快相关智能传感器产品进入市场应用的步伐。


支持行业协会、产业联盟等行业组织发展,鼓励其参与相关规划、公共政策和标准制定等工作,开展行业数据统计分析,建立信息资源共享机制,为产业发展提供技术咨询、政策引导、市场开拓等服务。


专栏2:智能传感器创新中心

建设目标

通过建设智能传感器创新中心,形成一批具有知识产权和核心竞争力的关键技术成功,培养一批复合型新人才骨干,核心器件设计与制造技术达到国际水平。

组织机制

依托基础条件较好的科研院所和骨干企业,以资金或知识产权入股形式合资设立独立的法人主体。

发展模式

短期由政府扶持建立,中长期逐步向政府引导,企业主导的市场化运作模式过渡。

测试设备

一是突破敏感材料、关键工艺、软件算法等发展瓶级,着力提升智能传惑器设计和制造水平:研发髙深宽比干法体硅加工晶圆级键合技术,集成电路与传感器的系统级封装(SIP)技术,系统级芯片(SoC)技术,通信传输技术等共性技术。二是联合应用企业研发适用于消费电子、工业、农业、交通、生物医疗等行业的量大面广以及面向航空、航天、深海探测等特殊应用的智能传惑器产品,提升供给能力。三是开展创新人才培养,建立跨学科的复合型人才培养机制。


(四)合理规划布局,进一步完善产业链,促进产业集聚发展

围绕智能传感器产业、技术、智力资源比较丰富的地区,集中力量打造以上海、江苏为重点的长三角产业集聚区,以深圳、广州为重点的珠三角产业集聚区以及以北京为重点的环渤海产业集聚区,推动西安、成都、重庆、武汉、哈尔滨等侧翼地区产业发展。


引导智能传感器产业组织方式向虚拟集成设计制造(IDM)模式或IDM模式发展,支持企业开展传感器敏感材料、器件设计、系统集成、制造工艺和封装工艺的联合攻关,提升关键环节配套水平,完善智能传感器产业链布局,增强产业协同发展能力。


加强骨干企业培育,鼓励骨干企业整合现有产业资源,打通产业链条,面向重点应用领域方向,形成系统级智能传感器解决方案,引领带动产业集群向规模化、高端化发展。


专栏3:产业链升级工程

敏感材料

加快AlN、PZT等敏感材料应用于MEMS智能传感器制造的关键技术攻关,推动铁/钴/镍等磁性材料、氧化钒等红外辐射材料、铬/金/钛/铜铝等金属的氧化物材料技术革新,提升相关智能传感器产品性能。

设计工具

推动MEMS器件结构设计与验证、MEMS+ASIC协办同设计、不同类型智能传感器产品级分析等软件工具研发,拓展其在智能传感器产品设计制造中的应用。

系统集成

推动智能传感器数据融合、数据预处理等专用集成电路,平面集成、三维集成智能传感器产品研发及产业化。

制造设备

推动智能传感器数据融合、数据预处理等专用集成电路,平面集成、三维集成智能传感器产品研发及产业化。

测试设备

推动满足大规模、高精度测试要求的转台、振动台等惯性传感器测试设备,磁场发生器等磁传感器测试设备,压力腔、压力校验仪等压力传感器测试设备,消声腔等麦克风测试设备等的研发及产业化。


四、保障措施

(一)组织保障

充分利用国家集成电路产业发展领导小组工作机制,协调中央、地方和其他社会资源,共同推进技术升级和产业结构优化。发挥产业联盟、行业协会等专业机构的中介桥梁作用,强化产业链协同与合作,构建良性发展环境。推动建立智能传感器产业监测与预警机制,制定智能传感器技术产业路线图。加强基础通用和产业共性技术标准研制,推进新兴和融合领域技术标准研究,完善优化国家标准、行业标准及团体标准等各层级标准体系。加大知识产权保护力度,引导支持市场主体创造和运用知识产权。


(二)财税金融支持

研究利用现有财政资金渠道,优化资源配置,加大对智能传感器产业扶持力度。落实《国务院关于印发鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》(国发〔2000〕18号)、《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若千政策的通知》(国发〔2011〕4号)等文件明确的财税优惠政策。加强产融合作,发挥国家集成电路产业投资基金及地方性产业基金的撬动作用,鼓励社会资本通过多种方式进入智能传感器产业领域,引导智能传感器产业与金融资本深度合作,在银行信贷、发行债券、股权融资等方面为产业发展提供资本支持,形成财政资金、金融资本、社会资金多方投入的新格局。


(三)人才培养与引进

鼓励髙等院校、科研机构根据需求和自身特色,联合公共服务平台和企业,建设跨学科的智能传感器综合人才培养基地,为企业输送高层次工艺人才和技术创新人才。鼓励示范性微电子学院人才培养向智能传感器方向倾斜。积极引进海外领军人才和髙端技术人才,持续优化人才环境,支持相关院士工作站、博士后工作站、技术中心、孵化创业中心等建设,为高端人才集聚提供载体。


(四)国际合作

鼓励国内骨干企业、科研机构与国外企业、研究单位积极开展技术交流、合作研发、人才培训等多种形式的囯际合作。支持国外企业在华合资、合作建立新型智能传感器研发中心,共同开发新型智能传感器。支持与国外装备、材料企业深度合作,进一步完善我国智能传感器产业链,增强产业竞争能力。


工业和信息化部办公厅

2017年11月23日印发