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技术创新向小像元间距、晶圆级封装、ASIC集成等方向发展
思瀚产业研究院    2022-09-21

随着非制冷热成像产品在安防、测温、汽车和个人视觉系统中的广泛应用,市场对热成像模组的分辨率、功耗、体积和价格提出了新的要求,更大面阵规模、更小像元间距、更小封装体积、更高集成化日益成为主流发展方向。

当前,业内非制冷红外芯片像元尺寸从最初的35μm迅速发展到了目前主流的12μm,并在向更小尺寸发展。小像元尺寸的优势在于,更小像元尺寸是缩小芯片尺寸,降低芯片成本,进一步满足热成像模组小型化、集成化需求的基础。另外,相同焦距光学系统下,像元尺寸越小,空间分辨率越高,并且对于同一物体,像元尺寸越小辨识距离越远。因此,小像元尺寸是技术创新的主流方向。

当前,业内红外探测器较多采用金属封装、陶瓷封装技术。这两种封装方式是将晶圆切割为单个芯片后进行单芯封装,随着晶圆级封装、3D封装的逐步成熟,部分业内企业已实现先整体封装后进行切割的封装工艺,新的封装工艺能够大大提高规模效应和生产效率,有效降低封装成本。此外,晶圆级封装能够大幅度减小探测器的封装体积,满足热成像模组小型化、轻量化的需求。因此,基于晶圆级封装的先进技术创新成为主流发展方向。

目前,红外成像产品的信号和图像处理电子器件主要还采用FPGA方式。近年来,行业内采用ASIC芯片集成方式替代传统成像模组的FPGA方式,显著减小了成像模组尺寸,降低了成像模组功耗,降低了量产成本。未来,随着采用ASIC集成方式的产品量产,规模化效应凸显,更多的业内厂商将会采用此种技术,ASIC芯片集成将为未来技术发展趋势。

国内相关企业的研发投入在过去几年内大幅度提升,未来,随着国内企业创新能力的加强,会有更多的与生产流程相关的技术进步,进一步降低生产环节成本,从而降低供给成本。

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