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高德红外“双喜临门”:填补国内空白整体水平达到国际先进水平

   日期:2024-02-12 11:03:31     来源:网络整理    作者:热成像仪网    浏览:193    评论:0    
核心提示:“十年磨一剑,我们不仅将红外芯片造出来了,而且达到了世界先进水平!”在微结构微组装上颇有建树、拥有十多项专利的制冷芯片研发室工程师金迎春建议。如今,高德红外拥有国家级企业技术中心,研发团队超过1200人,博士、硕士占比超六成,年研发投入占到企业支出的10%以上,累获国家专利300多项。

“经过十年的努力,我们不仅生产出了红外芯片,而且还达到了世界先进水平!” 3月12日,全国政协委员、董事长黄立难掩激动之情。

照片由高德红外提供。

近日,全球领先的红外热像仪专业制造商高德红外迎来了“双喜临门”:在2月18日的省科技创新大会上,其高性能制冷型红外焦平面探测器关键技术及应用项目荣获省科技进步一等奖; 一周后,公司百万像素中波双色制冷红外探测器项目成果被省技术交易所组织的评审专家组一致认定为“具有自主知识产权,填补国内空白,总体水平达到达到国际先进水平。”

回首十年,高德红外探测器中心研发团队一步步前行,终于在制冷红外探测器芯片领域实现重大技术突破,使我国成为全球少数几个能够自主研发的国家之一。研制大型红外探测器。 面阵制冷双色红外探测器及其应用产品全国排名。

持续冲击“卡脖子”技术

去年抗击疫情期间,红外热像仪成为筛查新型冠状病毒肺炎患者的有力工具。 其核心器件探测器芯片长期被美国等国垄断。

早在2008年开始,高德红外就持续投入巨额资金和技术精英进行红外探测器芯片的研发。 曾在中科院上海技术物理研究所工作的高德红外探测器中心副总经理周文红博士表示,公司经过近十年的研究,自主研发了高性能制冷单色2017年百万像素红外探测器芯片,推动公司当年营收跃升至10亿。

当时少数西方发达国家已经掌握了百万像素双色红外探测器芯片技术,并对我国实施了技术封锁。 我国在大面阵、双色探测器领域与国内存在明显差距。

“双色芯片最大的优势就是具有更强的目标识别能力。” 周文宏解释说,红外芯片可以检测到非常微弱的目标,但目标识别能力较弱。 如果再增加一个波段,则可以根据目标在两个波段中检测到目标。 光谱特征信息可以用来区分和识别目标是什么、属于什么类型。

在周文宏看来,将红外芯片从单色转换为两种颜色“非常困难”。 首先,芯片采用的材料体系不同。 双色芯片需要特殊材料,例如碲化汞镉和超晶格。 仅改进材料是非常昂贵的。 3年。

其次,红外芯片要经过“读出电路”将光转换成电子,并将其收集、放大,最后以视频格式输出。 这就需要将读出电路与红外芯片“互连”。

双色芯片的像素超过130万,是单色芯片的16倍。 每个像素都有一个焊点。 指甲盖大小的空间内有如此数量庞大的焊点和精密的结构,如何才能保证它与读出电路密不可分呢? Seam 互联网怎么样?

倒装焊机是可以的,但问题是国产倒装焊机的精度只有3微米左右,而双色红外芯片的设备精度要求在1微米以下,也就是1/ 50根头发丝的直径,需要高精度进口。 这装置的精度,没办法!

没办法,技术人员只好不断测试、总结、修改方案,进行了数百次测试。 黄立董事长经常来项目组开会,和大家讨论方案……

跨学科融合创新成为攻坚克难的“法宝”

“建议重点关注工艺设计,降低对现有设备的精度要求。” 关键时刻,黄莉出谋划策。

董事长的话,让所有人眼睛一亮。 高德红外拥有一条MEMS(微机电系统)生产线,已用于生产非制冷单色探测器。 可以借吗?

MEMS研发经理马占峰和制冷芯片研发室主任刘斌分别率领近30人的研发团队召开了“诸葛亮会”。

“为了提高设备的精度,可以尝试在MEMS中添加一些微结构。” 在微结构和微组装方面取得丰硕成果、拥有十多项专利的制冷芯片研发实验室工程师金迎春建议。 联合研究团队立即开始测试,结果证明该结构具有更好的限位和自校准效果。

在焊点互连对接过程中,还需要防止红外芯片滑落损坏。 为此高德红外 黄立,MEMS研发经理马占峰带领研发人员想出了一个办法:在芯片周围筑起立方体“墙”,交叉熔接MEMS技术包围需要焊接的小凸块,然后用光刻机、刻蚀机进行无损刻蚀,在芯片上挖出一个矩形孔,然后通过限位和自校准,成功将设备精度从3微米提升到1微米以下,让芯片准确无误与读出电路互连。

“跨学科创新发挥了重要作用。”刘斌说。 研发团队将先进的非制冷芯片MEMS技术和设备应用于制冷芯片的研发,攻克了超过130万像素连接的难题,连接率超过99.99%。 微装配技术难点。

如今,高德红外拥有国家级企业技术中心,研发团队1200余人,其中博士、硕士占比60%以上。 每年研发投入占企业支出10%以上,获得国家专利300余项。

应用“蓝海”有望大幅拓展

“正是因为有了中国红外芯,红外热成像技术才得以广泛普及。” 黄立认为,目前高德红外部分型号的红外芯片成本已降至几百元。 随着红外核心芯片的小型化、低成本化、高可靠性和量产化的实现,红外技术在电力、工业、安防、智能驾驶、智能家居、医疗检测等民用领域的应用不断深入。扩张。

他表示高德红外 黄立,刚刚通过认证的高德红外百万像素中波双色制冷红外探测器是我国研制成功的首款百万像素大面阵双色探测器,打破了发达国家的技术垄断。

2021年2月25日,省技术交易所组织的评审专家组认为,该成果的关键指标是双波段噪声控制在20mK以内,双色探测器像素为1280×1024。 两项关键指标均达到国际领先水平。

多年来,强大的自主创新能力推动高德红外各型号产品订单,特别是民用产品订单快速增长。 业绩报告显示,2020年,高德营收突破32.7亿元,同比增长近一倍,利润增长四倍多。

业内人士表示,高德红外双色芯片最新成果的问世,将提升整个红外行业的应用水平,促进红外上游材料与下游应用产业协调健康发展,推动红外热成像应用。成像技术在智能制造、航空航天、资源勘探等领域展现你的才华。

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