“可以说红外测温传感器在这次新冠肺炎疫情防控中发挥了重要作用，而随着人们对它的认知程度的提高，今后它或将以更低的成本、新的产品形式出现在人们的生活中。”上海微技术工业研究院（上海新微技术研发中心有限公司）总经理丁辉文在接受《中国电子报》记者电话采访时表示。这次新冠肺炎疫情所需红外测温设备的芯片究竟有何技术含量？未来红外测温芯片将会产生哪些新的应用场景？
红外测温市场“芯”当家
发热是本次新冠肺炎的重要症状之一，体温检测是疫情防控的第一道防线。全自动红外体温检测仪和手持式测温仪是本次疫情中最为典型的两种红外测温类型，前者是基于微测辐射热计红外热成像技术的全自动红外快速体温筛查系统，后者则是基于热电堆红外传感器的手持测温仪。无论是哪种红外体温检测设备，都对疑似患者的甄别发挥了重要作用。随着疫情在全球的蔓延，红外测温芯片的市场仍有很大的想象空间。
测温设备的井喷式需求增长导致上百家企业涌入这个医疗器械市场，形成价格暴涨、质量不保的“市场乱象”，造成这种状况的根本原因是测温枪核心部件红外热电堆温度传感器的缺货。据了解，国内手持式测温仪的热电堆红外传感器主要来自德国海曼、日本石塚、瑞士泰科、比利时迈来芯以及我国台湾的众智、上海微技术工业研究院、上海烨映等公司。上海微技术工业研究院副总经理王旭洪在接受《中国电子报》记者采访时表示，由于价格高、出货量有限且部分产品出口到中国受限制等原因，国外红外热电堆温度传感器不能满足国内需求。因此，这次疫情给国内传感器企业带来了一次大考。他告诉记者，红外传感器芯片采用MEMS工艺，它对线宽没有过多要求，但对设备却有特殊要求。“红外传感器芯片生产过程中的一个关键步骤是深硅刻蚀，因为耗费时间，且不易在短时间内扩产，因此，影响芯片产量。由于投放到市场的芯片数量太少，所以出现一芯难求、价格暴涨的现象也就不足为怪了。”王旭洪表示。
门槛不低，需要技术积累
采访过程中记者了解到，手持测温仪用红外热电堆温度传感芯片和人们熟知的集成电路制造有很大差别，虽然它们有80%的工艺是相同的，但剩下20%不同的地方往往会成为其大规模生产的瓶颈。丁辉文告诉记者，热电堆红外传感器结构精细、设计严格。整套工序需要120多个步骤、38台主要设备。热电堆红外传感器的采用MEMS工艺制造，有一定的门槛，这个门槛体现在，它是设计和工艺紧密结合的产物，即一个产品一套工艺，互换性不强，工艺的可移植性比较差导致它的生产不能轻易从一条线换到另外一条线。因此，如果只有设计能力，没有工艺与之配合，是不太容易做好的。要批量生产热电堆红外传感器，并且要保证很高的良率，就需要稳定成熟的MEMS产线做支撑，同时这条线有一定的放量能力。在国外，MEMS芯片做得比较好的都是I D M企业，即有自己的生产线，比如博世、ST。“目前，国内MEMS的代工线并不多，尤其好的代工线并不多。”丁辉文表示，“另外，热电堆红外传感器对封装也有一些特殊要求，传统封装厂认为热电堆红外传感器采用的TO封装并不是很难，但是若要质量稳定，并且生产规模大的时候，封装过程同样会出现技术问题，若不解决，产品性能仍然不能得到保证。”
红外测温芯片期待新突破
这次疫情给红外产业带来了巨大的市场机遇，极大提高了全社会对红外产品的认知和接受程度，同时对红外产品的质量、服务和成本也提出了更高的要求。
“通过此次新冠肺炎疫情，我们看到了一个很大的传感器市场，那就是医用传感器市场，其中包括基因测序、测温等，其核心是传感器的精度以及和医疗器械、临床匹配度。”丁辉文向《中国电子报》记者表示，目前他们正在着手两个防疫科研攻关项目：一个是快速高精度核酸检测系统，能在5分钟左右就检验出是否带有新冠病毒，比现在的30分钟检测提速83%。另一个是采用微流控技术的高精度雾化器。他同时表示：“这一轮应用为红外测温传感芯片提供了一个很大的想象空间，催生了很多应用温度传感器的场景，比如，原来的门禁，不管是指纹识别还是面部识别的，都没有温度测量功能，经过这次疫情，很多客户要求把测温功能加到门禁中。有不少客户还希望手机中也增加温度测量功能，若那样的话，红外测温传感芯片市场将呈指数级增长。”
此文章摘自2020年3月17日中国电子报
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