作为人类视觉的“第六感”,红外热成像技术在工业测温、夜视安防、辅助驾驶、灾情预警等诸多场景都有着广泛
应用,尤其是在防疫测温需求爆发的影响下,近年来国内红外热成像市场一直保持着高增速的发展。
据Yole数据预测,全球红外热成像市场规模将从2021年的62亿美元,增长到2026年的87亿美元。其中,2022年全球红外相机出货量将高达200万台。最近,36氪了解到一家名为「安酷智芯」的公司,是国产红外热成像产业链中的新锐玩家之一。
安酷智芯成立于2018年,专注研发高性能传感器模拟信号链芯片,通过混合信号集成芯片技术、传感器技术及系统应用技术,公司开发了中高端信号感知芯片,可广泛应用于工业测温、安防监控、医疗健康、车载夜视等领域,解决核心前端器件的国产替代问题。
何为红外热成像探测器芯片?从理论上说,当物体高于绝对零度时,就会不断向外辐射电磁波,其中包含波段位于0.75~100μm的红外线,且红外辐射能量会随着温度升高而增强,红外热成像探测器正是基于这一原理。
简单来说,红外热成像探测器就像是数码相机里的CMOS传感器,只不过CMOS传感器主要用于可见光成像,而红外热成像探测器用于红外光成像。不过,红外热成像探测器在结构设计、制程工艺、封装、基底材料以及技术生命周期等方面,都与CMOS传感器有着较大不同。
从技术角度看,红外热成像探测器可分为制冷型和非制冷型探测器。前者需要在超低温(零下190℃左右)环境下工作,具有高灵敏度和远距离作用等特点,通常用于航天、船舰、导弹、科研等高端军工领域,工艺和制造成本非常高。
而非制冷型探测器可在常温下工作,尽管灵敏度和观测距离相对较短,但其成本、功耗、重量和寿命等都更具优势,技术门槛也更低,更适用于大部分民用领域,包括电力和工业设备检测、辅助驾驶、边防、消防等场景。这也正是近年来我国红外热成像探测器民用市场的开拓方向。
据36氪了解,在2020年,非制冷热像仪的探测器成本占比约1/3至1/2,而制冷型探测器占制冷热像仪成本高达70%。可以这么说,红外热成像探测器不仅是红外热像仪设备中最主要的成本构成,其性能和品质的好坏直接决定了设备最终成像的分辨率和灵敏度。
但在过去一段时间里,国内的红外热成像市场需求尚未完全开发,红外民用市场仍处于初期发展阶段,主要集中在安防领域,而汽车辅助驾驶、个人消费电子和工业测温等应用场景存在巨大的发展潜力。
现阶段,安酷智芯已有两款中高端非制冷红外探测器量产,具有高速、高清、高集成度、低功耗等特点,同时还有多款芯片和模组正在研发中。其中,公司在2022年推出了两款高性能AK系列产品,分别为AK640、AK384。
简单来看,安酷智芯的高性能AK系列产品拥有以下三大特点:
超灵敏特性,噪声等效温差(NETD)低至30mK以下。基于高灵敏的VOx材料17um像元尺寸MEMS传感器,AK系列拥有更高的红外辐射吸收能力,可提供640
x512和384x288两种分辨率;
低功耗、高帧频、高集成度。通过自研的“ACAM”架构,AK系列集成了14bit列级高速低功耗ADC,其中AK384的功耗可低至50mW、帧频高达100Hz,集成度高;
融合支持成像+测温。AK系列采用PGA/CLCC无TEC陶瓷封装,具有高可靠、热稳定性强等特点,同时探测器能够在高响应和宽动态等不同模式灵活切换,能够进一步满足用户的多场景应用需求。
在差异化竞争方面,安酷智芯的打法是以高精度全数字化传感器读出芯片技术为核心,打通从MEMS传感器到高可靠封装、系统成像解决方案的全产业流程。其中,公司提供Turn-key的探测器应用设计参考及开发支持服务,具有简洁易用的特点,能够大幅缩短用户整机产品的上市时间。目前,安酷智芯累计授权发明专利11篇、申请中发明专利13篇,累计授权软著、集成电路布图共计11篇。
落地方面,现阶段安酷智芯的首款12um像元间距640ⅹ512分辨率红外探测器已完成测试验证,AK系列芯片已应用在热像科技的新产品小安手持红外热像仪中,同时公司已经与多家先进的供应链厂商深度合作,确保产品量产的品质及交付能力。
团队方面,安酷智芯创始团队出身于北京大学集成电路学院,在高端传感器接口芯片、高速高精度ADC等领域有着二十多年技术积累。公司核心技术成员曾任职于华为、思瑞浦、京东方等企业,拥有丰富的传感器芯片研发和量产经验。其中,安酷智芯CEO刘大河为北京大学信科院微电子系博士后,专注于混合信号传感器接口ASIC研发,拥有8年非制冷红外探测器读出芯片研发经验。
接下来,安酷智芯将以传感器+芯片共性技术为核心,快速迭代并进一步开拓产品线,瞄准未来光通信、医疗设备、工业自动化等场景,提供集成模拟前端的高速、高精度、多通道ADC芯片,同时横向拓展前端芯片、光电成像芯片等产品,加速在安检、医疗等领域的国产化落地。