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烨映微电子:打破国外垄断,关键技术不断创新

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2021中国半导体投资联盟年会暨中国IC风云榜颁奖典礼在北京举办。上海烨映微电子科技股份有限公司(以下简称“烨映微电子”)荣获2021中国IC风云榜“年度新锐公司奖”。

2020年新冠疫情给全人类带来了深远的影响,在这场疫情阻击战中,烨映微电子积极保障了全国各地额温枪红外传感器的供应,尤其是优先保障湖北重点疫区和政府调拨单的传感器供应,额温枪传感器调拨数量超过两百万只,得到国家工信部、湖北省新型冠状病毒感染肺炎疫情防控指挥部、上海经信委等单位的嘉奖或感谢。

烨映微电子CEO徐德辉在接受集微网专访时表示,烨映微电子将以发展“热电红外中国芯”为己任,力争成为国内领先、国际一流的MEMS热电红外传感器的提供商,并将采取建立基本的技术支持平台,以功能模块配套方式向不同热式传感器领域延伸的方法来保持公司的战略定位和发展,成为全球MEMS热电红外传感器行业的领军企业,通过红外传感感知实现智能美好生活。

打破国外垄断 关键技术不断创新

烨映微电子的CMOS-MEMS热电堆红外传感器技术为核心团队自主研发,核心团队在MEMS技术方面的经验积累累计已经超过100年。公司创始人团队一直从事基于CMOS-MEMS的热电堆红外传感器技术研究,从器件理论模型、关键工艺及材料、器件流程、封装结构、应用系统五个方面对CMOS-MEMS热电堆红外传感器进行了系统研究,在国际上首次实现自对准传感器结构、圆片级封装非致冷红外探测微系统等研究成果。

烨映微电子依托自主研发的CMOS-MEMS技术创新,与国内半导体代工厂密切合作,解决热绝缘结构精细化制作及CMOS-MEMS兼容的红外敏感结构设计问题,实现CMOS-MEMS技术兼容的开发并量产制造,为国内第一家掌握热电堆红外传感器核心芯片量产技术的企业,成功打破国外垄断。

烨映微电子:打破国外垄断,关键技术不断创新

徐德辉最后说,烨映微电子的高精度产品是独家定义研发的产品,在封装工艺上进行了技术改造、满足客户更好的的制造要求,较国外同类产品的响应率、精准度都有着跟大的提升,已经被大量出货应用于各大医疗企业公司的产品,获得客户一致好评。

据了解,在2020年10月的第十五届“中国芯”集成电路产业促进大会上,烨映微电子的高精度热电堆红外测温传感器/STP9CF55H荣获“中国芯优秀支援抗疫产品”奖。

“烨映微电子最终能够获得客户及市场的认可主要是因为对关键技术的不断创新。”徐德辉表示,烨映微电子的产品得到各领域客户高度认可,与其产品的高精度测量、很好的可靠性及一致性、便捷的使用性是分不开的,而以上技术指标正是产业内对红外传感器的关键技术要求及不断追求的目标。

徐德辉详细阐述了烨映微电子三个方面的技术创新点:

1)CMOS-MEMS兼容的技术创新。烨映微电子依托自主研发的CMOS-MEMS技术创新,解决热绝缘结构精细化制作及CMOS-MEMS兼容的红外敏感结构设计问题,为国内第一家掌握热电堆红外传感器核心芯片量产技术的企业,成功打破国外垄断。通过CMOS-MEMS技术实现红外热电堆传感器芯片的量产,依托集成电路代工厂的产能,突破了传感器芯片的产能瓶颈,满足了新冠疫情导致的井喷需求。

2)产品测温的高精度设计创新。烨映微电子采用自主专利及开发工艺进行高精度测温设计,产品环境温度检测精度比国外同类产品提高15倍以上(从原来的3%或5%提升到0.2%)。高精度红外传感器测温精度已经可实现0.05度测温精度,优于医用体温检测±0.2度精度要求。烨映微电子的高精度红外传感器采用更高效的红外传感结构设计,光-热-电物理转换效率比国外同类产品提高一个数量级,红外响应率和探测率指标都比国外同类产品高一个数量级,单点红外传感距离突破1米。

3)产业链整合的“供给侧”创新(Semi-Fabless)。烨映微电子自主研发基于集成电路封装的热电堆传感器TO封装工艺,针对自主研发的封装工艺建立完整的质量管理体系文件、工艺控制文件,实现封装“供给侧”创新,通过“Semi-Fabless”模式快速实现产业化的快速量产和扩产。将研发成果形成工艺标准文件,并积极通过产业链整合的“供给侧”创新,快速提升传感器封装产能,满足疫情防控的井喷需求。并同时实现红外传感器产业结构的优化与升级,保障了国家和社会所需的重要医疗物资的国产化自主可控安全可靠。

红外产品发挥重大作用 一颗有温度的“中国芯”

去年新冠疫情给半导体行业带来很大冲击。无论是上半年疫情爆发带来的现金流问题,还是下半年因为市场恢复而带来的产能问题,对于烨映微电子都是非常大的挑战。

关于产能紧缺,徐德辉认为,制约红外传感器产能的一个环节是红外传感器芯片的封装。由于红外传感器需要采用特殊的TO金属管壳和管帽进行真空气密封装,与典型的集成电路封装还存在较大差异。而通常具有TO封装能力的厂商普遍不大,产能不高,因此很难满足巨大的市场需求。集成电路封测大厂虽有巨大的封装产能,但是其没有TO封装的相关设备和封装技术,也无法解决红外传感器的封装问题。

徐德辉介绍,烨映微电子通过产业链整合的“供给侧”创新,采用‘Semi-Fabless’模式,自主研发基于集成电路封装的热电堆传感器TO封装工艺,通过了ISO质量体系认证,针对自主研发的封装工艺建立完整的质量管理体系文件、工艺控制文件。通过购买热电堆红外TO封装所需的部分核心设备,结合封装工艺控制文件、质量管理体系文件的下发,将红外传感器TO封装的相关技术授权并指导集成电路封装龙头企业及相关传感器公司进行产业链的整合。即利用烨映微电子自购的核心封装设备,结合质量体系及工艺文件的指导,激活集成电路封测厂商现有的大量通用封装设备,实现封装“供给侧”创新,通过“Semi-Fabless”模式快速实现产业化的快速量产和扩产,满足市场对TO封装的井喷激增的需求。

又“红”又“专” 助力产业升级

谈及2021年的展望,徐德辉表示,在红外体温传感之外,烨映微电子也在一直专注在红外传感技术领域的开发,将红外传感赋能各行业应用,助力产业升级。

烨映微电子2020年推出了高可靠性热电堆红外传感器,远距离红外测温模组,热电堆阵列红外测温模组,自聚焦双光融合红外测温模组,产品技术方案获得科技部重点专项支持。高可靠性热电堆红外传感器针对户外红外测温应用,大幅度提高传感器可靠性,各种环境下传感器都能正常工作;远距离红外测温模组,热电堆阵列红外测温模组和自聚焦双光融合红外测温模组助力了红外测温与AI系统集成,将红外温度作为数字基建的底层数据。

徐德辉介绍,烨映微电子的红外人机交互技术,是首家掌握基于人体红外特征实现人机交互的企业,可同时检测动态和静态人体信号,实现完整的红外人机交互,可广泛应用与物联网、智能家居等行业作为全新的人机交互接口。

烨映微电子将单点红外传感向阵列红外传感方向拓展,从单点红外传感器发展成阵列图像红外传感器,已实现小阵列红外传感器的量产,可实现33*33,160*120这些分辨率红外图像的采集和处理。此外,通过将可见光和阵列红外传感器的红外图像进行融合,烨映微电子也实现了双光红外图像融合,为红外传感提供更多层次的信息。
       责任编辑:tzh

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