晶圆级封装红外探测器芯片研发及产业化项目可行性研究报告案例

1、项目基本情况

红外热成像作为光电转换的高科技技术早期主要应用于国防科研和高端产业重点关注的关键技术领域。20 世纪 60 年代，随着技术不断进步、成本不断降低，因此被逐步应用到民用领域。如今，红外热成像技术已广泛应用于基础设施建设、城市管理、工业生产、交通管控、资源勘探、检验检疫和消防安保等领域，并不断拓展其新的应用场景。由于应用广泛，且能为生产生活提供极大的便利性，预计未来对红外成像的市场需求会保持持续稳定增长的态势。除了传统的应用行业之外，将会有更多的新兴市场需求成为红外成像市场新的增长点。

根据法国权威行业调研机构 Yole Development 和国际红外热成像行业专业研究机构 Maxtech International 统计，未来整个红外热成像市场需求量逐年大幅度攀升，民用红外成像市场的复合年增长率为 11.00%。2023 年，全球民用红外市场的规模将达到74.65亿美元。目前，我国民用红外热像仪市场还处于发展期，与国外成熟市场相比还有较大增长空间，红外探测器芯片目前无法在更多的民用和商用领域普及，主要障碍还是成本较高，加之批量生产能力不强。

本项目将进一步提升公司晶圆级封装红外探测器芯片的批量化生产能力。根据大规模红外民用市场需求，推动晶圆级封装红外探测器芯片实现更小尺寸、更低功耗和更大分辨率，降低热成像探测器芯片成本，扩大红外传感技术的行业应用。

2、项目建设内容

本项目计划通过购置光刻机、刻蚀、沉积等设备 173 台套，建成 1 条晶圆级封装红外探测器芯片生产线，将多系列晶圆级及像素级封装红外探测器芯片的批量生产能力提升至年产 6,300 万支。

3、项目实施主体、实施地点、实施计划

本项目实施主体为鲲鹏微纳。鲲鹏微纳为公司全资二级子公司，公司通过全资子公司武汉高德微机电与传感工业技术研究院有限公司间接持有鲲鹏微纳100%股权。本项目实施地点为武汉市东湖新技术开发区高新三路 27 号，土地使用权号鄂（2019）武汉市东开不动产权第 0036847 号。本项目建设期为 2 年。

4、项目投资概算

本项目总投资为 87,534.00 万元，其中固定资产投资为 80,458.00 万元，铺底流动资金 7,076.00 万元。具体投资构成明细如下：

5、经济效益评价

本项目税后内部收益率为 24.86%，静态投资回收期为 6.14 年（税后，含建设期 2 年），预期经济效益良好。

6、项目涉及的审批、备案事项

本项目已取得武汉东湖新技术开发区管理委员会出具的《湖北省固定资产投资项目备案证》，登记备案项目代码 2020-420118-65-03-048291。截至本预案公告日，环评涉及的相关手续正在办理过程中。

7、项目实施的必要性

（1）本项目实施有利于提升应对突发公共卫生事件的处置能力

红外热成像测体温技术由于其快速、非接触式、大范围、远距离、且能自动记录数据等特性，能够满足机场、地铁、客运站、医院等人流量大的公用场所大面积、实时检测人体体温的需求，能为突发公共事件的防控筑起第一道安全防线。此次新冠肺炎疫情的防控，有助于提升公共卫生服务体系在疫情防控、医疗卫生资源、突发公共卫生事件应急处理的水平，进一步凸显了红外热成像测体温技术在公共卫生事件处置中的重要作用。

本项目的实施能够大幅降低红外探测器及红外热像体温筛查设备的成本，提高红外热像体温筛查设备的覆盖率，从而提高我国应对公共卫生事件的处置能力。

（2）本项目实施将促进红外技术在安防领域的应用

红外热成像仪具有隐蔽性好、抗干扰性强、目标识别能力强、全天候工作等特点，在安防领域用途极为广泛，如重要事件的安保、恶劣天气条件下的边界防卫、小区夜间监控、港口河道的船舶流量统计等。但是由于红外热成像仪的关键核心部件红外探测器价格高昂且技术程度复杂度高，限制了红外热成像仪在安防领域的大批量应用。

本项目的实施将实现多系列晶圆级及像素级封装红外探测器芯片的批量生产能力提升，有助于促进红外技术在安防领域的应用。

（3）本项目实施有利于健康诊疗手段的丰富

人体不同部位的温度各不相同，有炎症和肿胀的部位温度也会有相应的变化。当人体组织有恶性肿瘤或严重病变时，由于血液供应丰富，新陈代谢旺盛，局部温度较周围高，而良性肿瘤则升温不明显。传统医学影像设备所产生的 x 线、r射线、强磁场、核辐射以及所用的造影剂、显像剂对人体都有不同程度的伤害。而红外探测器在操作时处于被动接收状态，对人体无任何损害或副作用，频繁使用也不会对人体产生不良影响。

红外探测技术通过采集人体温度变化的信息和对热圈的分析，便可提前发现病变，对人体健康有预警作用．对疾病的诊断有重要的早期提示作用，为临床诊病提供重要依据。由于生活质量的提高，人们将更加关注自身的健康情况，红外技术在医学检测、人体保健和疾病治疗等方面所发挥的作用会越来越大，受到的重视也越来越高。

本项目的实施有助于为医疗行业提供更多低成本的红外探测器，进一步丰富医疗健康产业的诊疗手段。

（4）本项目实施有利于推动红外产品在人脸支付领域的应用

随着红外探测器的量产，红外人脸识别支付的商用普及将提速，不仅会改善大众移动支付的模式和体验，也为整个刷脸支付产业生态链带来不少积极变化。

搭载了红外技术的人脸支付设备，会在进行人脸识别前，通过所配备的 3D 红外摄像头，利用软硬件结合的方法对目标物进行活体检测来判断采集到的人脸是否是照片、视频或者软件模拟生成的，这种识别方式的准确率已经可以达到 99.99%，误识率仅为十万分之一到百万分之一的范围，从而能有效避免各种人脸伪造带来的身份冒用情况。红外技术更广泛的应用将提高人脸支付的安全性和便利性。

（5）本项目实施有利于扩大智能家居领域的应用场景

目前，红外测温仪更多的是以个体设备来使用，功能主要集中于设备本身。未来，随着 5G 网络的不断构建，红外测温技术与 5G、物联网、边缘计算等新技术结合已变成大势所趋，自动化监测、自动化测温已成为新需求，实现红外测温产品数字化是未来红外产品发展的新趋势。在智能家居领域，测温仪测量体温后，可以将数据传至手机、电脑及其他家居设备等，及时做好连续性的记录。

本项目开发出的低成本高性能的系列晶圆级封装红外探测器芯片将会催生出更多智能家居的应用场景。

8、项目实施的可行性

（1）公司拥有的人才团队和培养机制，为本项目实施提供了人力保障

目前公司拥有各类探测器相关专业研发人才，涵盖半导体材料、半导体芯片、半导体集成电路设计、半导体封装、低温制冷机等各个专业领域。在制冷和非制冷红外探测器芯片上都拥有完善的研发、工艺和生产团队。

同时，公司已制定一系列聘用、培训、考核、晋升管理制度，保证人力资源优势。公司每年制定创新人才培养计划，贯彻落实人才培养选拔机制，通过聘请外部技术专家指导，定期提供内部技术交流、出国考察交流等方式，提升技术人员专业水平，培养其创新能力和团队协作能力。

此外，公司重视与科研院所、高校等机构开展合作。目前，公司已与中国科学院西安光学精密机械研究所、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所、中国科学院微电子研究所、中国科学院半导体研究所,与国内多家重点院校（如：西北工业大学、北京理工大学、国防科技大学、华中科技大学、武汉大学、空空导弹研究院、中国航天空气动力技

术研究院等）开展广泛的技术交流与合作，强化人才培养，通过自主研发保障公司研制技术的先进性。因此，公司拥有的人才团队和培养机制，为本项目实施提供了人力保障。

（2）公司拥有完善的创新管理制度，为本项目实施提供了制度保障

公司根据市场需求和自身的发展，制定了一系列有利于提高创新能力的规章制度，为企业技术持续创新、稳健发展提供了有力的支撑。公司的各项研发制度涵盖了项目管理、科研经费管理、产品规划、新产品定义、产品开发、科技攻关、岗位设置、工作流程、员工激励政策、评审选型制度、质量控制、绩效考核、项目奖励制度等，得到技术部门和广大员工的积极拥护和执行。

同时，为了进一步调动研发人员的积极性，提高产品质量和研发成果转化效益，提高公司研发工作的整体水平，公司制定了《科研成果的奖励办法》，该办法规定获国家级奖项者、省部级奖项者、市级奖项者；在国外科研刊物、国家级刊物发表论文，在国际性研讨会上发表论文，全国性研讨会上发表并获奖论文，在国内其他省级以上刊物上发表论文，在全省性研讨会上发表并获奖论文，发表的论文在国家权威文摘、报刊上被全文转载的；发表论文论点被摘编的；发表论文被标题索引的；以及对于项目产生的专利撰写者，公司对相关人员发放奖金并表扬，奖金额度根据具体项目确定。完善的创新管理制度为本项目实施提供了制度保障

（3）公司在新兴民用领域的积极实践，为本项目实施提供了市场保障

本项目产品为系列晶圆级封装红外探测器芯片，将实现红外探测器的小型化、低成本化和大批量生产。近几年，凭借自主研发的红外探测器，公司已经把产品逐步拓展到公共卫生、安防、医疗、智能家居、安全支付等新兴领域，并且与安全支付、智能家居等行业的龙头企业联手开发红外跨界应用场景，带动了红外技术应用的市场需求。

据 Yole 和 Maxtech 统计，预计到 2023 年，国内市场对红外探测器需求将达到 11,627 万只/年；预计到 2025 年，国际市场红外探测器的市场需求量达到17,564.7 万只/年。因此，公司在新兴民用领域的积极实践，为本项目实施提供了市场保障。