Новости

Jul 23, 2023

System Plus анализирует самый маленький в мире микроболометр

Первоначально ориентированные на военный рынок, продажи неохлаждаемых тепловизионных камер значительно выросли благодаря существенному снижению стоимости микроболометров и растущему их распространению на коммерческих рынках.

Первоначально ориентированные на военный рынок, продажи неохлаждаемых тепловизионных камер значительно выросли благодаря существенному снижению стоимости микроболометров и растущему их распространению на коммерческих рынках, включая термографию, автомобильную промышленность и системы наблюдения. Компания Yole Développement (Yole), занимающаяся исследованиями рынка и стратегическим консалтингом, подтвердила этот рост в июле прошлого года: действительно, Yole объявила о +25% среднегодового темпа роста в период с 2014 по 2019 год в своем отчете по инфракрасной визуализации Uncooled Infrared Imaging Technology & Market (ред., июль 2014 г.).

В этом отчете аналитики Yole также выделили потребительские приложения: этот рынок перешел в новую фазу роста в 2013–2014 годах. В этом контексте FLIR представила в 2014 году две прорывные технологии: ядро ​​LEPTON и плагин для смартфонов FLIR ONE. «Большое количество предварительных заказов на FLIR ONE (более 30 тысяч единиц в июле 2014 года) уже подтверждает коммерческий успех этой инновации», — говорит Йоле.

System Plus Consulting (System Plus), дочерняя компания Yole, специализирующаяся на технологиях, анализе стоимости электронных компонентов и систем, изучила новые продукты FLIR и предлагает сегодня полный анализ разборки под названием FLIR Systems FLIR ONE & LEPTON Бытовой тепловизор с микроболометром . В отчете System Plus подробно описана спецификация, анализ потока производственного процесса и связанных с ним затрат, эволюция цепочки поставок и сравнение с инфракрасной камерой FLIR i7 и датчиками микроболометра.

Компания FLIR является крупнейшим в мире производителем длинноволновых ИК-камер (LWIR) и основным поставщиком микроболометров, что является причиной ценовой войны на коммерческом рынке. «Стратегия FLIR заключается в том, чтобы занять лидирующее положение на нескольких рынках, добиться эффекта масштаба и дальнейшего снижения цен», — объясняет Мишель Аллен, генеральный директор System Plus, компании, занимающейся обратным калькуляцией затрат и инжинирингом. «Для достижения этой цели компания использует вертикально-интегрированную бизнес-модель и структуру без производственных мощностей, при этом производство передается по субподряду компании ON Semiconductor», — добавляет он.

FLIR также укрепила эту стратегию, приобретя подразделение ИК-изображений Indigo System в 2004 году и подразделение оптики уровня пластин (WLO) Tessera Digital Optics в 2013 году.

В этом году компания выпустила два инновационных решения: ядро ​​Lepton и плагин для смартфона FLIR ONE.

FLIR ONE, подключаемая к задней панели iPhone 5 или 5S, является первой потребительской тепловизионной камерой с технологией LWIR. Он содержит камеру видимого диапазона VGA (640x480) и тепловизионную камеру, которые обеспечивают смешивание изображений с помощью технологии FLIR MSX.

В тепловизионной камере используется новое ядро ​​Lepton от FLIR, стоимость каждого элемента которого снижена. Самый дорогой компонент — датчик — представляет собой неохлаждаемый микроболометр на основе оксида ванадия (VOx) с разрешением 80x60 пикселей и размером пикселя 17 мкм. VOx обеспечивает высокий температурный коэффициент сопротивления (TCR) и низкий уровень шума 1/f, что обеспечивает превосходную термическую чувствительность и стабильную однородность. Матрица микроболометров монолитно выращивается поверх интегральной схемы считывания (ROIC), образуя полную матрицу в фокальной плоскости (FPA). Окно с антибликовым покрытием (AR) прикрепляется к матрице датчиков посредством процесса упаковки на уровне пластины (WLP), инкапсулируя матрицу в вакууме. Целью вакуума является обеспечение высокого термического сопротивления между элементами микроболометра и подложкой ROIC, позволяющего максимально изменить температуру в ответ на падающее излучение.

Системная электроника, которая принимает и обрабатывает сигнал, представляет собой специализированное устройство на интегральной схеме (ASIC), установленное в флип-чипе на подложке. WLO компании Digital Optics обеспечивает важную часть снижения затрат. Кремниевые линзы изготавливаются на уровне пластин с помощью процессов литографии и травления. Окончательное снижение стоимости достигается за счет основного корпуса, который представляет собой трехмерное отлитое взаимосвязанное устройство (3D – MID). Включение токопроводящей цепи внутри корпуса обеспечивает заземление и позволяет FLIR интегрировать датчик температуры. «Благодаря тесной интеграции на базовом уровне с инновационными WLO, корпусами на уровне пластин (WLP) и использованием специальных ASIC, FLIR Lepton является самым маленьким в мире ядром тепловизионной камеры на базе микроболометра», — комментирует Ромен Фро, руководитель проекта, MEMS. Устройства, микросхемы и усовершенствованная упаковка, System Plus.