刀在石上磨。芯片性能在應用中得到不斷提升。“比如,工業(yè)級產(chǎn)品要求的測溫精度一般在正負2攝氏度以內(nèi),而人體測溫儀則要求大批量供貨的一致性能達到正負0.5攝氏度以內(nèi)?!笔┲緢哉f,為了完成這個跨越,高德紅外組織了百人團隊攻關(guān),從核心底層芯片的開發(fā)到算法、圖像處理和電器可靠性,都進行提升。
在高德紅外產(chǎn)品展廳里,幾十款大大小小、形狀各異的芯片占據(jù)著C位。
制冷型芯片長得像“鋼鐵俠”,在厚重金屬外殼的保護下,能夠適應零下200攝氏度的極端工作環(huán)境,具有高靈敏度、全天時全天候、全被動工作等優(yōu)點;非制冷型芯片就小巧多了,亮晶晶的,最小的只有指甲蓋大小,卻密密匝匝集成了傳感器、光學鏡頭、集成電路等。
在非制冷型探測器開始批量生產(chǎn)后,高德紅外又向制冷型芯片發(fā)起了挑戰(zhàn)。
由于需要在零下200攝氏度的超低溫環(huán)境下工作,必須添加制冷裝置,使得制冷型探測器的工藝技術(shù)和制造成本非常高。在這個領(lǐng)域,我國企業(yè)與國外領(lǐng)先企業(yè)仍存在不小差距。
有人不理解:技術(shù)夠用就行。既然有了芯片,就抓緊推出產(chǎn)品,利用市場空檔賺個差價。何必要受二茬罪,搞制冷型研發(fā)呢?須知,從非制冷型到制冷型,并不是簡單的升級。從材料到電路,兩者都遵循完全不同的技術(shù)線路。因此,行業(yè)內(nèi)多數(shù)技術(shù)人員或者做制冷型、或者做非制冷型,很少兩者兼通。
“科技進步是無止境的,停下來甚至慢下來都會被超越。只有不停向前奔跑?!秉S立說。雖然紅外芯片并不完全遵循逼得IT人發(fā)瘋的摩爾定律,但高德紅外還是選擇給自己穿上永不停歇的“紅舞鞋”。
制冷型芯片制備過程有300多道工藝、4000多步工序,是遠比非制冷型芯片復雜的系統(tǒng)工程。“僅改進材料一個環(huán)節(jié),就花了3年多時間。”高德紅外探測器中心副主任周文洪說。
單色芯片后,緊接著開發(fā)雙色芯片。在一個蠶豆大小的空間上,集成了130萬對像素;這130萬對像素不僅要一一對應,還要互聯(lián)互通。
現(xiàn)有設(shè)備的精度達不到要求,黃立提出干脆從工藝設(shè)計上做文章,把非制冷芯片的技術(shù)和設(shè)備借用過來。數(shù)百次試驗失敗后,他們想到了中國傳統(tǒng)建筑的榫卯結(jié)構(gòu):“先在芯片外圍筑一道‘墻’,把需要焊接的細小凸點圍起來,然后在芯片上‘挖’一個長方體的洞,再通過限位、自校準,芯片與讀出電路就產(chǎn)生了精準互聯(lián)?!敝芪暮榈闹v述,仿佛讓人聽到了“咔嗒”一聲,那是成功的聲音。
今年3月,高德紅外公司宣布,我國首款百萬像素級雙色雙波段制冷型紅外探測器研制成功并批量生產(chǎn)。至此,高德紅外已擁有3條8英寸生產(chǎn)線,可同時提供非制冷型紅外探測器、制冷型碲鎘汞和制冷型Ⅱ類超晶格紅外探測器。
今年8月,高芯科技入選“建議支持的國家級專精特新‘小巨人’企業(yè)名單”,成為紅外熱成像領(lǐng)域中唯一一家入選的高新技術(shù)企業(yè)。
運用之妙:一枚芯片打開的市場藍海
核心技術(shù)的突破,打開了市場的空間。
作為紅外熱像儀制造中最主要的成本構(gòu)成,非制冷型紅外熱成像探測器的成本一般占到熱像儀的三分之一至二分之一,而制冷型探測器占比更高達70%。
“在達到進口芯片同樣實際使用效果的前提下,使用國產(chǎn)芯片,平均價格可以降低40%左右,競爭優(yōu)勢非常突出。”施志堅說。以人體測溫儀為例,用進口芯片的售價高達10多萬元,現(xiàn)在只要1萬元出頭;基于晶圓級模塊打造的測溫寶可以在手機上即插即用,售價更是低至千元左右。
隨著晶圓級封裝探測器芯片的批量生產(chǎn),紅外熱成像技術(shù)的“消費品化”終于成為現(xiàn)實課題。目前每年三四十萬顆紅外芯片銷量,未來要達到百萬級、千萬級,該用到哪里?高德紅外提出了發(fā)展規(guī)劃:將消費端(C端)市場在營收中的占比,由僅占三成提升到一半以上。
2013年,高德紅外遷入“中國光谷”東湖高新開發(fā)區(qū),高芯科技股份有限公司成立;2016年,全資子公司軒轅智駕科技(深圳)有限公司和武漢高德智感科技有限公司相繼成立。一頭抓上游核心技術(shù)研發(fā),一頭抓下游應用領(lǐng)域,高德紅外的全產(chǎn)業(yè)鏈布局逐漸清晰。