高芯科技：专注“红外芯”技术创新，带动红外热成像万物应用
2024-05-16 21:08:14   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

微访谈：高芯科技副总经理周文洪

访谈背景：武汉高德红外股份有限公司（以下简称“高德红外”）创立于1999年，是一家以红外热成像技术为核心的综合光电系统及新型完整装备系统总体研制生产的民营上市公司，产品广泛应用于国防、航空航天、工业检测、检验检测、安防监控、汽车辅助驾驶和消费电子等领域。高德红外研制出了完全自主知识产权的“中国红外芯”，构建了从底层红外核心器件，到综合光电系统，再到顶层完整装备系统总体的全产业链科研生产布局。武汉高芯科技有限公司（以下简称“高芯科技”）是高德红外的全资子公司，致力于为全球红外热成像用户提供专业的非制冷型和制冷型红外探测器、机芯模组以及应用解决方案。2024年5月16~18日，高德红外携自研红外探测器及全系列红外热成像产品和系统亮相“2024中国光谷·光电子信息产业创新发展大会”。展会期间，麦姆斯咨询联合大会组委会采访到了高芯科技副总经理周文洪博士，带领大家了解这家红外探测器领域的领先厂商。

高芯科技副总经理周文洪

麦姆斯咨询：周总您好，感谢您接受麦姆斯咨询的专访！您自从2013年加入高芯科技以来，一直奋战在科研一线可以说是见证并亲历了公司的成长和发展，首先请您进行自我介绍，并为大家概述公司近些年取得的里程碑事件。

周文洪：大家好，我是周文洪，现任武汉高芯科技有限公司副总经理，主要负责研发相关工作。近年来高芯科技取得的里程碑事件主要有：在国内率先研制出晶圆级封装非制冷型探测器、在国内率先研制和发布了超晶格长波制冷型探测器、完成制冷型和非制冷型全系列产品实现百万像素高清产品等。

麦姆斯咨询：高芯科技作为红外探测器领域的领先厂商，打破了少数发达国家的技术垄断，使我国跻身国际红外探测器技术最前沿，请您介绍高芯科技掌握的核心技术及产品情况。

周文洪：高芯科技拥有氧化钒非制冷型探测器、碲镉汞制冷型探测器以及超晶格制冷型探测器三条产品线，完全自主掌握了这三种产品研发制造的核心技术。在氧化钒非制冷型探测器方面，我们已经攻克了小像元大面阵技术、晶圆级封装技术和帧积分技术等，在国内率先推出晶圆级封装非制冷型探测器和帧积分非制冷型探测器产品；在碲镉汞制冷型探测器方面，我们攻克了高质量碲镉汞材料制备技术、超高密度倒装焊接技术和长寿命线性制冷机技术等，实现了7.5微米像元百万像素超小制冷型中波探测器；在超晶格制冷型探测器方面，我们攻克了高性能超晶格材料设计生长技术、低暗电流芯片制备技术和超微型高温制冷机技术等，在国内率先实现系列超晶格长波探测器的研制和批产，目前超晶格高温工作（HOT）中波探测器已经完成研制，正在面向客户试用推广。

非制冷型探测器制造过程

制冷型探测器制造过程

制冷工艺产线

麦姆斯咨询：高芯科技是国内唯一一家能同时生产非制冷型和制冷型两种探测器的民营企业，现已建成高性能非制冷型、碲镉汞制冷型及Ⅱ类超晶格制冷型红外核心器件批产线，请对比非制冷型和制冷型两种探测器优缺点，并阐述各自应用领域及战略意义。

周文洪：非制冷型和制冷型，顾名思义就是根据是否需要制冷机进行区分，最大的影响就是制冷型探测器会体积更大、重量更重、功耗更大，但是制冷型探测器的探测率更高、作用距离更远。我们公司的非制冷型探测器是基于MEMS技术的微测辐射热计（microbolometer），这是一种热敏红外探测器，响应波段在8~14微米，适合对室温附近的目标进行观测，常用于夜间观测、温度检测和工业筛查等领域。碲镉汞和超晶格制冷型探测器都是光子型探测器，并且都可以通过能带的设计调整对1~20微米的全红外波段进行响应，目前我司的碲镉汞探测器主要工作在中波红外波段，超晶格探测器更多工作在长波红外波段和高温工作中波红外波段，常用于远距离探测以及复杂背景下的目标探测与识别。

非制冷型探测器芯片

制冷型探测器

麦姆斯咨询：高芯科技完全掌握锑化物超晶格研制工艺，并基于此开发出长波制冷红外探测器全系列产品。选择锑化物超晶格材料的原因是什么？基于锑化物超晶格制备的长波探测器具有哪些优点？你们的技术达到了什么水平？

周文洪：锑化物超晶格材料的最重要优点是材料的高质量、高均匀性和稳定性。因此基于超晶格材料的焦平面芯片在有效像元率、空间均匀性、时间稳定性、可制造性和成本上要比基于碲镉汞材料的焦平面芯片更有优势。在过去几年中，超晶格技术的快速发展表明了这一材料在小像元、大面阵产品上的可行性，是碲镉汞技术的有力替代品。2024年1月，高芯科技完成了以1280×1024/10微米长波制冷型红外探测器为代表的科技成果的鉴定，评定结果整体达到国际先进水平，部分指标达到国际领先水平。

麦姆斯咨询：大面阵红外焦平面阵列是高清热成像的必要条件，而小像元是实现高端红外组件轻量化的必经之路。高芯科技在百万像素高清红外探测器方面进展如何？有哪些代表性产品？

周文洪：目前高芯科技已经实现了全产品线都达到百万像素高清规格，包括各种封装规格的非制冷型探测器、碲镉汞中波制冷型探测器、超晶格长波制冷型探测器和超晶格HOT中波探测器等。目前出货比较多的产品是1280×1024/12微米的非制冷型探测器和1280×1024/12微米的碲镉汞中波探测器；技术上最受期待的是我们即将推出的2048×2048/10微米的中波探测器。

麦姆斯咨询：去年，高芯科技GST612W9非制冷红外热成像模组通过了AEC-Q104认证，成为国内首家通过该项认证的红外核芯器件厂商，标志着在汽车电子领域的技术实力和产品质量得到认可。目前，该车规级模组在市场端表现如何？已经在哪些车型上实现了量产应用？

周文洪：红外热成像技术可以解决夜晚无光、强光、雾霾天、雨雪等恶劣环境的行驶安全问题，有效弥补其他传感器的短板，提升智能驾驶系统的可靠性。红外技术可赋能智能汽车驾驶感知升级体验，受到众多车企的关注与欢迎。高芯科技自主研发的车规级GST612W9非制冷红外热成像模组已实现大批量生产交付，在东风猛士917、广汽埃安Hyper GT、吉利LEVC L380、Deepway深向星辰、陕汽重卡德龙X6000等车型上实现量产应用。

麦姆斯咨询：去年底，高芯科技“晶圆级红外探测器”项目摘得“金燧奖”中国光电仪器品牌榜银奖。首先请您介绍“晶圆级红外探测器”性能指标、优点及应用领域，然后再谈谈获得该奖项的意义。

周文洪：晶圆级封装技术区别于传统的金属/陶瓷封装，是直接在整个晶圆上完成高真空封装测试程序之后，再进行划片切割并制成单个红外探测器，这从源头上解决了红外技术商业化应用的微型化和低成本难题。高芯科技在国内率先研制晶圆级非制冷型红外探测器，该器件灵敏度高、响应快速，各产品型号NETD均能做到小于40 mK，处于国际先进水平，并突破国外技术封锁，填补了国内在此技术领域的空白。晶圆级红外探测器在体温筛查、安防监控、创新医疗、安全支付、智能家居、无人机及可穿戴设备等领域均得到广泛应用。这项荣誉既是大会主办方给予高芯科技在红外热成像技术创新所做努力的极大鼓励，也是国内光电行业权威对高芯科技在红外传感器领域具备深厚实力的官方认可。

麦姆斯咨询：高芯科技的经营理念是“智慧传感、芯联万物”，请您讲解其内涵及外延。

周文洪：高芯科技以芯片技术为核心，以“芯”带动技术创新，链接世间万物，惠及普罗大众，联想更多应用场景，赋能更多创新领域。

麦姆斯咨询：您还有其它信息希望分享给大家吗？

周文洪：非常荣幸能在自家门口参加本届光电子产业的盛会，这次将全面展示高德公司从芯片到行业应用的红外全产业链规模和能力，让观众全方位、沉浸式体验红外产品，我们真诚期待您光临B3馆3B02（二楼）高德红外展台，最后祝本届展会圆满成功，越办越好！

延伸阅读：

《新兴图像传感器技术及市场-2024版》

《光谱成像市场和趋势-2022版》