红外探测器：温度感测是一项热门的应用
2015-12-21 21:40:29   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

根据Yole发布的《红外探测器市场-2015版》报告对最新技术和市场的分析，红外探测器正在拓展其原有的应用，进入两个高速增长领域——楼宇自动化和手机无线测温。预计2020年，整个红外探测器市场规模将达到5亿美元。为了分析该市场的变化，我们采访了德国海曼传感器（Heimann Sensor）公司首席执行官Joerg Schieferdecker先生。该公司在红外探测器应用领域深耕了14年之久。以下是本次采访的主要内容。

红外探测器市场预测（按照应用分类）

Yole：您能否简单介绍下海曼传感器公司及主要业务？

Joerg Schieferdecker（以下简称JS）：海曼传感器是一家完全独立的德国有限责任公司（GmbH）。公司成立14年以来，主要研发、制造并销售红外传感器。公司总部位于德累斯顿（Dresden），在法兰克福附近设有客户服务和销售办事处，在马来西亚设有大规模生产和组装厂。过去六年，海曼传感器公司一直处于高速增长模式，平均增速高达24%。预计2016-2021年期间，销售额将达到2000多万欧元。

海曼传感器公司在红外传感领域拥有超过35年的研发历史，包括海曼传感器GmbH和其前身EGG海曼公司。在此期间，海曼传感器公司开发出高质量的红外热电堆传感器、热电堆模组和用于远程测温和气体分析的热释电传感器。该公司也生产真空或压力传感器，为体硅和表面微加工MEMS产品提供全方位服务。我们是一家经由德国标准ISO 9001和ISO 14000认证的公司。海曼传感器公司专注于研发、生产、销售非接触测温和气体浓度测量方面的红外传感器。

凭借在马来西亚的8英寸硅晶圆制造厂和后端工厂，海曼传感器公司所有的研发、产业化和制造工艺流程得以在内部自主完成。

由海曼传感器公司提供的红外成像图

Yole：对海曼而言，在红外探测器应用和产品领域，2015年增长最快的是哪些？

JS：海曼传感器公司的红外探测器及其阵列可以应用于多种不同领域，包括汽车应用、电源监测、工业气体感测、暖通空调监测和烹饪监测。2015年增长最快的应用是消费类气体检测，主要是对房屋、楼宇里二氧化碳（CO₂）气体的检测。例如，海曼传感器公司将CO₂传感器卖给一家为家庭提供气象观测站的法国公司。

海曼传感器公司提供红外探测器给系统和模块制造商。目前，红外探测器和小阵列应用正处于一个高速增长时期，关键的市场驱动因素是低价、小型且准确的红外探测器应用。

以新款32*32红外探测器阵列为例，它已经问世有6个月了。该阵列并没有采用真空封装和挡片（shutter），而是采用4针I/O接口的低成本TO5封装，内部包括所有的校准数据。这是独一无二的器件！相比于现有的红外阵列，它的集成更为简单，阵列价格更低，在系统级设计和制造上更节省成本。我们目前正在出样，期待客户首个模块和系统可在2016年第三季度完成。该器件还实现了许多新的应用。

32 x 32 d和8 x 8 d小型器件与1欧元比较

Yole：移动式现场测温仪市场似乎是红外探测器的下一个重要应用领域。该应用的挑战是什么？您预期何时能提供合适的产品？

JS：我们正在努力开发一款海曼现场测温仪。许多手机厂商正在关注这类器件，但我们认为至少还要两年的发展才能使这些器件满足应用需求。首先，单个像素红外传感器将被使用；然后，红外阵列被引入市场。剩下的问题也是很重要的。例如，实现低成本且小尺寸的红外探测器是极具挑战性的，需要在器件和封装方面进一步改善。同样地，耐热冲击性也是一个显著挑战。

远程温度感测的应用领域广阔。利用手机测量发烧和测量室外温度，测量婴儿洗浴或奶瓶中的水温等，应用案例不胜枚举。1~2°C的温度误差可以满足大部分应用需求，但测量体温则还需进一步提高器件性能，以实现0.2°C温度精度。

我们预计，首款集成温度感测功能的手机将在2017年圣诞节前后问世。

当前的红外探测系统和价格

Yole：海曼将面临的最重要的技术研发和挑战是什么？

JS：目前，我们致力于多项改进研究，重点在集成传感器和缩小器件像素。现在量产产品的像素尺寸是90 µm x 90 µm，我们也正在研发像素为50 µm x 50 µm、60 µm x 60 µm的新一代产品。我们开发了晶圆级光学技术，从而实现了集成光学校准的微型阵列。另外，我们还需要做一些改进来克服封装上的挑战：虽然TO系列封装能很好地满足大部分应用，但是我们也有贴片（SMD）器件，并正在考虑采用晶圆级封装技术。兼顾成本和应用规格要求，我们对封装做出改进。TO5封装的优点是器件不用真空封装和挡片，非常容易集成光学透镜，且具有最佳的耐热冲击性。

明年，我们将会发布一款伟大的产品：新款80 x 64像素红外阵列。

80 x 64 红外芯片和EEPROM集成于6引脚TO8封装中

采用不同光学元件的80 x 64 d红外阵列系列（18~75度视场角）

Yole：海曼红外探测器应用研究的下一阶段是什么？

JS：未来五年，我们的增长率一定会保持在平均市场增长水平之上。我们在研发和生产设备上不断投入，兼顾前端和后端工艺，这让我们能在非常短的周期内满足客户需求。我们非常专注，并迅速作出决策，把红外传感器作为是我们“毕生”的事业。我们还充分利用了公司在德累斯顿“萨克森硅谷（Silicon Saxony）”地区的地理优势，与该地区的相关公司保持长期紧密合作，合作伙伴之间提供高层次的专业知识，由产业链上下游公司组成的群体在研发和制造上互相支持。德累斯顿地区真是令人难以置信的“圣地”。

我在红外传感器领域工作了35年之久，真正让我惊讶的是，十年前看起来不可能的事情却成为了“今天的面包和奶油”（寓意公司的收入来源）。许多新兴应用指日可待，并将推动海曼传感器公司未来五年的成长。目前，正处于红外传感器市场的高速发展阶段，我们将充分利用大好的趋势，努力获得收益。