智能傳感器產(chǎn)業(yè)三年行動指南
(2017-2019年)
為貫徹落實中國制造2025、制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展、大數(shù)據(jù)等國家戰(zhàn)略,把握新一代信息技術(shù)深度調(diào)整戰(zhàn)略機(jī)遇期,提升智能傳感器產(chǎn)業(yè)核心競爭力,保障國家信息安全,按照《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》要求,結(jié)合《加快推進(jìn)傳感器及智能化儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》,制訂本行動指南。
一、行動背景
當(dāng)今世界,以信息技術(shù)為代表的新一輪科技革命方興未艾,全球信息技術(shù)發(fā)展正處于跨界融合、加速創(chuàng)新、深度調(diào)整的歷史時期,呈現(xiàn)萬物互聯(lián)、萬物智能的新特征。智能傳感器作為與外界環(huán)境交互的重要手段和感知信息的主要來源,是指具有信息采集、信息處理、信息交換、信息存儲功能的多元件集成電路,是集成傳感芯片、通信芯片、微處理器、驅(qū)動程序、軟件算法等于一體的系統(tǒng)級產(chǎn)品,市場應(yīng)用正呈現(xiàn)爆發(fā)式增長態(tài)勢,已成為決定未來信惠技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心與基礎(chǔ)之一。同時,物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能應(yīng)用的興起,推動傳感技術(shù)由單點突破向系統(tǒng)化、體系化的協(xié)同創(chuàng)新轉(zhuǎn)變,大平臺、大生態(tài)主導(dǎo)核心技術(shù)走向態(tài)勢明顯,并成為發(fā)達(dá)國家和跨國企業(yè)布局的戰(zhàn)略高地。經(jīng)過近些年的發(fā)展,我國智能傳感器技術(shù)與產(chǎn)業(yè)具備了加快突破的基礎(chǔ),但由于起步較晚,目前仍面臨產(chǎn)品有效供給不足、技術(shù)創(chuàng)新能力不強(qiáng)、產(chǎn)業(yè)生態(tài)不健全、科研生產(chǎn)與應(yīng)用不協(xié)同等問題,由此帶來的產(chǎn)業(yè)安全、信息安全挑戰(zhàn)不容忽視。
二、總體要求
(一)發(fā)展思路
緊抓智能傳感器市場需求爆發(fā)增長、技術(shù)創(chuàng)新高度活躍的戰(zhàn)略機(jī)遇期,聚焦移動終端、智能硬件、物聯(lián)網(wǎng)、智能制造、汽車電子等重點應(yīng)用領(lǐng)域,突出“后摩爾”時代融合創(chuàng)新發(fā)展主線,緊緊圍繞產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同升級和產(chǎn)業(yè)生態(tài)完善,補(bǔ)齊以特色半導(dǎo)體工藝為代表的基礎(chǔ)技術(shù)、通用技術(shù)短板,布局基于新原理、新結(jié)構(gòu)、新材料等的前沿技術(shù)、顛覆性技術(shù),做大做強(qiáng)一批深耕智能傳感器設(shè)計、制造、封測和系統(tǒng)方案的龍頭骨干企業(yè),打造一批具有國際影響力的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、知識產(chǎn)權(quán)、檢測認(rèn)證和創(chuàng)新服務(wù)的機(jī)構(gòu),建成核心共性技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新平臺,有效提升中高端產(chǎn)品供給能力,推動我國智能傳感器產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展,支撐構(gòu)建現(xiàn)代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系。
(二〉總體目標(biāo)
到2019年,我國智能傳感器產(chǎn)業(yè)取得明顯突破,產(chǎn)業(yè)生態(tài)較為完善,涌現(xiàn)出一批創(chuàng)新能力較強(qiáng)、競爭優(yōu)勢明顯的囯際先進(jìn)企業(yè),技術(shù)水平穩(wěn)步提升,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,供給能力有效提高。
——產(chǎn)業(yè)規(guī)??焖賶汛?。智能傳感器產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到260億元;主營業(yè)務(wù)收入超十億元的企業(yè)5家,超億元的企業(yè)20家。微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)工藝生產(chǎn)線產(chǎn)能穩(wěn)步增長。
——創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)。建成智能傳感器創(chuàng)新中心;模擬仿真、設(shè)計、MEMS工藝、晶圓級封裝和個性化測試技術(shù)達(dá)到國際水平;涵蓋智能傳感器模擬與數(shù)字/數(shù)字與模擬轉(zhuǎn)換(AD/DA〉、專用集成電路(ASIC)、軟件算法等的軟硬件集成能力大幅攀升;智能傳感器專利申請量穩(wěn)步提升,在新型敏感材料、低功粍設(shè)計、反饋控制和安全機(jī)制等重點領(lǐng)域形成初步布局;金屬、陶瓷、光纖等非半導(dǎo)體類傳感器智能化水平快速提升。
——生態(tài)體系基本完善。智能傳感器公共服務(wù)平臺的承載能力和技術(shù)水平穩(wěn)步攀升;氮化鋁(AlN)、鋯鈦酸鉛(PZT)等MEMS用薄膜敏感材料供給能力不斷增強(qiáng);鍍膜機(jī)、光刻機(jī)、深硅刻蝕機(jī)、晶圓鍵合機(jī)、大規(guī)模高稍度測試機(jī)等重大裝備性能快速提升。產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同持續(xù)加強(qiáng),在重點應(yīng)用領(lǐng)域形成較強(qiáng)系統(tǒng)方案能力。
三、主要任務(wù)
(一)補(bǔ)齊設(shè)計、制造關(guān)鍵環(huán)節(jié)短板,推進(jìn)智能傳感器向中高端升級
重點攻關(guān)智能傳感器可靠性設(shè)計與試驗、模擬仿真、信號處理、無線通信、電子自動化設(shè)計(EDA)工具、軟件算法等關(guān)鍵技術(shù),推進(jìn)器件設(shè)計與制造工藝的深度結(jié)合,提升產(chǎn)品性能,降低生產(chǎn)成本,提髙市場競爭力。
著力突破硅基MEMS加工技術(shù)、MEMS與互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)集成、非硅模塊化集成等工藝技術(shù),持續(xù)提升工藝的一致性、穩(wěn)定性水平,同時探索發(fā)展?jié)M足多領(lǐng)域、多品種、多廠商、多批次智能傳感器定制生產(chǎn)的柔性制造模式。推動發(fā)展器件級、晶圓級MEMS封裝和系統(tǒng)級測試技術(shù),鼓勵研發(fā)個性化或定制化測試設(shè)備。
支持企業(yè)探索研發(fā)新型MEMS傳感器設(shè)計技術(shù)、制造工藝技術(shù)、集成創(chuàng)新與智能化技術(shù)等,持續(xù)提升原創(chuàng)性研發(fā)能力,逐步構(gòu)建高水準(zhǔn)技術(shù)創(chuàng)新體系。
專欄1:核心技術(shù)攻關(guān)工程
智能傳感器設(shè)計集成技術(shù) | 推動基于MEMS工藝的新型生物、氣體、液體、允學(xué)、超聲波等智能傳感器設(shè)計技術(shù)的研發(fā);提升MEMS傳感器集成化水平,推動集成距離、環(huán)境光、三維景深等光學(xué)組合智能傳惑器產(chǎn)品實現(xiàn)商用,探索研發(fā)集成壓力傳感、麥克風(fēng)、濕度傳感、氣體傳感等的開放組合產(chǎn)品;著力攻關(guān)智能傳感器配套軟件算法,研發(fā)具備信息采集。存儲、計算、傳輸、自校正、自動補(bǔ)償、自判斷、自決策等功能的智能傳感器,推動傳感器由分立器件向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)集成號功能復(fù)合以及應(yīng)用創(chuàng)新方向發(fā)展。 |
制造及封裝工藝技術(shù) | 推動研發(fā)主流和特種MEMS工藝技術(shù),提升加工水平和工藝一致性、可靠性、穩(wěn)定性;加速MEMS傳感器芯片制造工藝量產(chǎn)進(jìn)程,推動深硅刻蝕、薄膜沉積、薄膜應(yīng)力控制等核心制造工藝升級,提升智能傳感器制造良率及穩(wěn)定性;持續(xù)攻關(guān)硅通孔、晶圓減薄、晶圓鍵合等關(guān)鍵工藝技術(shù),推動晶圓級封裝、三維封裝技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。 |
(二)面向消費電子、汽車電子、工業(yè)控制、健康醫(yī)療等重點行業(yè)領(lǐng)域,開展智能傳感器應(yīng)用示范
提升消費電子智能傳感器一體化解決方案供給能力,推進(jìn)光學(xué)傳感器、慣性傳感器、硅麥克風(fēng)向高精度、高集成、高性能方向演進(jìn),加快智能傳感器產(chǎn)品在高端消費電子領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模應(yīng)用。
完善新型高端汽車智能傳感器布局,加速汽車壓力傳感器、慣性傳感器集成化發(fā)展進(jìn)程,重點布局激光雷達(dá)等車用先進(jìn)智能傳感器研究,提升產(chǎn)品智能化水平,推動汽車傳感器由感知型向分析型發(fā)展演進(jìn)。
推進(jìn)工業(yè)智能傳感器智慧應(yīng)用,提升工業(yè)慣性傳感器、氣體傳感器穩(wěn)定性與可靠性,突破傳感器數(shù)據(jù)融合處理關(guān)鍵技術(shù),增強(qiáng)數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、制造裝備等深度感知和智慧決策能力,持續(xù)提升智能傳感器在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用水平。
拓展醫(yī)用智能傳感器應(yīng)用領(lǐng)域,發(fā)展符合醫(yī)療電子高靈敏度、髙信噪比、高安全特性要求的生物傳感器產(chǎn)品,推動醫(yī)用智能傳感器從病人監(jiān)測、體外診斷、醫(yī)療成像和病人護(hù)理應(yīng)用場景向視網(wǎng)膜植入、外骨骼、心臟起搏器等新興領(lǐng)域延伸。
產(chǎn)業(yè)部門、應(yīng)用部門、產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)將積極組織智能傳感器應(yīng)用示范項目,加強(qiáng)產(chǎn)用對接,加快智能傳感器在重點領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用。支持行業(yè)協(xié)會、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等行業(yè)社團(tuán)對智能傳感器示范應(yīng)用的典型案例加強(qiáng)宣傳和推廣。
(三)建設(shè)智能傳感器創(chuàng)新中心,進(jìn)一步完善技術(shù)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)、知識產(chǎn)權(quán)、檢測等公共服務(wù)能力,助力產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展
支持建設(shè)國家及省級智能傳感器創(chuàng)新中心,發(fā)揮好相關(guān)傳感網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)作用,依托髙校、科研院所、產(chǎn)業(yè)園區(qū)現(xiàn)有的設(shè)施平臺,保證資金持續(xù)投入,完善并更新設(shè)備設(shè)施,提升研發(fā)設(shè)計、中試等公共服務(wù)平臺的承載能力,積極開展基礎(chǔ)共性技術(shù)的聯(lián)合研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)制定、專利布局及運營等工作,幫扶中小企業(yè)發(fā)展壯大。
建立智能傳感器產(chǎn)品測試中心,注重完善測試方法和測試標(biāo)準(zhǔn),提髙主流產(chǎn)品測試技術(shù)水平和效率,推動提升智能傳感器產(chǎn)品的質(zhì)量和性能,加快相關(guān)智能傳感器產(chǎn)品進(jìn)入市場應(yīng)用的步伐。
支持行業(yè)協(xié)會、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等行業(yè)組織發(fā)展,鼓勵其參與相關(guān)規(guī)劃、公共政策和標(biāo)準(zhǔn)制定等工作,開展行業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,建立信息資源共享機(jī)制,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)咨詢、政策引導(dǎo)、市場開拓等服務(wù)。
專欄2:智能傳感器創(chuàng)新中心
建設(shè)目標(biāo) | 通過建設(shè)智能傳感器創(chuàng)新中心,形成一批具有知識產(chǎn)權(quán)和核心競爭力的關(guān)鍵技術(shù)成功,培養(yǎng)一批復(fù)合型新人才骨干,核心器件設(shè)計與制造技術(shù)達(dá)到國際水平。 |
組織機(jī)制 | 依托基礎(chǔ)條件較好的科研院所和骨干企業(yè),以資金或知識產(chǎn)權(quán)入股形式合資設(shè)立獨立的法人主體。 |
發(fā)展模式 | 短期由政府扶持建立,中長期逐步向“政府引導(dǎo),企業(yè)主導(dǎo)”的市場化運作模式過渡。 |
測試設(shè)備 | 一是突破敏感材料、關(guān)鍵工藝、軟件算法等發(fā)展瓶級,著力提升智能傳惑器設(shè)計和制造水平:研發(fā)髙深寬比干法體硅加工晶圓級鍵合技術(shù),集成電路與傳感器的系統(tǒng)級封裝(SIP)技術(shù),系統(tǒng)級芯片(SoC)技術(shù),通信傳輸技術(shù)等共性技術(shù)。二是聯(lián)合應(yīng)用企業(yè)研發(fā)適用于消費電子、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、生物醫(yī)療等行業(yè)的量大面廣以及面向航空、航天、深海探測等特殊應(yīng)用的智能傳惑器產(chǎn)品,提升供給能力。三是開展創(chuàng)新人才培養(yǎng),建立跨學(xué)科的復(fù)合型人才培養(yǎng)機(jī)制。 |
(四)合理規(guī)劃布局,進(jìn)一步完善產(chǎn)業(yè)鏈,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展
圍繞智能傳感器產(chǎn)業(yè)、技術(shù)、智力資源比較豐富的地區(qū),集中力量打造以上海、江蘇為重點的長三角產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),以深圳、廣州為重點的珠三角產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)以及以北京為重點的環(huán)渤海產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),推動西安、成都、重慶、武漢、哈爾濱等側(cè)翼地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
引導(dǎo)智能傳感器產(chǎn)業(yè)組織方式向虛擬集成設(shè)計制造(IDM)模式或IDM模式發(fā)展,支持企業(yè)開展傳感器敏感材料、器件設(shè)計、系統(tǒng)集成、制造工藝和封裝工藝的聯(lián)合攻關(guān),提升關(guān)鍵環(huán)節(jié)配套水平,完善智能傳感器產(chǎn)業(yè)鏈布局,增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展能力。
加強(qiáng)骨干企業(yè)培育,鼓勵骨干企業(yè)整合現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)資源,打通產(chǎn)業(yè)鏈條,面向重點應(yīng)用領(lǐng)域方向,形成系統(tǒng)級智能傳感器解決方案,引領(lǐng)帶動產(chǎn)業(yè)集群向規(guī)?;?、高端化發(fā)展。
專欄3:產(chǎn)業(yè)鏈升級工程
敏感材料 | 加快AlN、PZT等敏感材料應(yīng)用于MEMS智能傳感器制造的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),推動鐵/鈷/鎳等磁性材料、氧化釩等紅外輻射材料、鉻/金/鈦/銅鋁等金屬的氧化物材料技術(shù)革新,提升相關(guān)智能傳感器產(chǎn)品性能。 |
設(shè)計工具 | 推動MEMS器件結(jié)構(gòu)設(shè)計與驗證、MEMS+ASIC協(xié)辦同設(shè)計、不同類型智能傳感器產(chǎn)品級分析等軟件工具研發(fā),拓展其在智能傳感器產(chǎn)品設(shè)計制造中的應(yīng)用。 |
系統(tǒng)集成 | 推動智能傳感器數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)預(yù)處理等專用集成電路,平面集成、三維集成智能傳感器產(chǎn)品研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。 |
制造設(shè)備 | 推動智能傳感器數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)預(yù)處理等專用集成電路,平面集成、三維集成智能傳感器產(chǎn)品研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。 |
測試設(shè)備 | 推動滿足大規(guī)模、高精度測試要求的轉(zhuǎn)臺、振動臺等慣性傳感器測試設(shè)備,磁場發(fā)生器等磁傳感器測試設(shè)備,壓力腔、壓力校驗儀等壓力傳感器測試設(shè)備,消聲腔等麥克風(fēng)測試設(shè)備等的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。 |
四、保障措施
(一)組織保障
充分利用國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)小組工作機(jī)制,協(xié)調(diào)中央、地方和其他社會資源,共同推進(jìn)技術(shù)升級和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。發(fā)揮產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、行業(yè)協(xié)會等專業(yè)機(jī)構(gòu)的中介橋梁作用,強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同與合作,構(gòu)建良性發(fā)展環(huán)境。推動建立智能傳感器產(chǎn)業(yè)監(jiān)測與預(yù)警機(jī)制,制定智能傳感器技術(shù)產(chǎn)業(yè)路線圖。加強(qiáng)基礎(chǔ)通用和產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研制,推進(jìn)新興和融合領(lǐng)域技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究,完善優(yōu)化國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)等各層級標(biāo)準(zhǔn)體系。加大知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)力度,引導(dǎo)支持市場主體創(chuàng)造和運用知識產(chǎn)權(quán)。
(二)財稅金融支持
研究利用現(xiàn)有財政資金渠道,優(yōu)化資源配置,加大對智能傳感器產(chǎn)業(yè)扶持力度。落實《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知》(國發(fā)〔2000〕18號)、《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)進(jìn)一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若千政策的通知》(國發(fā)〔2011〕4號)等文件明確的財稅優(yōu)惠政策。加強(qiáng)產(chǎn)融合作,發(fā)揮國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金及地方性產(chǎn)業(yè)基金的撬動作用,鼓勵社會資本通過多種方式進(jìn)入智能傳感器產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,引導(dǎo)智能傳感器產(chǎn)業(yè)與金融資本深度合作,在銀行信貸、發(fā)行債券、股權(quán)融資等方面為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供資本支持,形成財政資金、金融資本、社會資金多方投入的新格局。
(三)人才培養(yǎng)與引進(jìn)
鼓勵髙等院校、科研機(jī)構(gòu)根據(jù)需求和自身特色,聯(lián)合公共服務(wù)平臺和企業(yè),建設(shè)跨學(xué)科的智能傳感器綜合人才培養(yǎng)基地,為企業(yè)輸送高層次工藝人才和技術(shù)創(chuàng)新人才。鼓勵示范性微電子學(xué)院人才培養(yǎng)向智能傳感器方向傾斜。積極引進(jìn)海外領(lǐng)軍人才和髙端技術(shù)人才,持續(xù)優(yōu)化人才環(huán)境,支持相關(guān)院士工作站、博士后工作站、技術(shù)中心、孵化創(chuàng)業(yè)中心等建設(shè),為高端人才集聚提供載體。
(四)國際合作
鼓勵國內(nèi)骨干企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)與國外企業(yè)、研究單位積極開展技術(shù)交流、合作研發(fā)、人才培訓(xùn)等多種形式的囯際合作。支持國外企業(yè)在華合資、合作建立新型智能傳感器研發(fā)中心,共同開發(fā)新型智能傳感器。支持與國外裝備、材料企業(yè)深度合作,進(jìn)一步完善我國智能傳感器產(chǎn)業(yè)鏈,增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)競爭能力。
工業(yè)和信息化部辦公廳
2017年11月23日印發(fā)