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      【中國新聞網】“像”由“芯”生:中國打造自主高端圖像傳感器芯片
      2021-01-03
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         中新網長春12月30日電 (記者 孫自法)從小孔成像原理到膠卷沖洗、從CCD(電荷耦合器件)到CMOS(互補金屬氧化物半導體),隨著科技不斷進步,成像技術如今已發展到“像”由“芯”生階段——CMOS圖像傳感器芯片憑借低噪聲、高靈敏度、高集成度、數字化輸出等優勢,成為目前可見光成像領域主流的成像器件。

        中國對于CMOS圖像傳感器芯片需求量居世界第一,但是在工業檢測、生命科學、天文、廣電等高端裝備制造領域使用的圖像傳感器芯片幾乎全部來自進口。

        為打破這一成像技術領域發展受制于人的桎梏,有新中國“光學的搖籃”之譽的中國科學院長春光學精密機械與物理研究所(中科院長春光機所),于2012年通過從歐洲引進CMOS研發團隊成立長春長光辰芯光電技術有限公司(長光辰芯),全力研發一批具有自主知識產權、具備產業化應用條件的高性能CMOS圖像傳感器器件,以滿足高端裝備制造領域對CMOS圖像傳感器重大應用的需求。

        
      長光辰芯研發的一款全局快門像素設計、背照式CMOS圖像傳感器芯片?!O自法 攝

        實現四大系列CMOS研發及產業化能力 

        8年來,長光辰芯在CMOS圖像傳感器芯片領域研發進展如何?長光辰芯總經理王欣洋近日接受媒體采訪時介紹說,如果將相機、攝像機比作眼睛,那么CMOS圖像傳感器芯片就是視網膜,對高質高效成像至關重要。

        長光辰芯通過多年研發,現已攻克了低噪聲全局快門像素設計、背照式芯片技術等多項核心技術,并實現四大系列CMOS圖像傳感器的研發及產業化能力:

        高分辨率大靶面(GMAX)系列CMOS圖像傳感器具有高分辨率、全局快門等特點,可廣泛應用于平板顯示器檢測、半導體檢測、工廠自動化檢測等高分辨率工業檢測領域,全面滿足對動態目標高清成像的應用需求。

        高靈敏度低噪聲(GSENSE)系列CMOS圖像傳感器具有高靈敏度、低噪聲、高動態范圍等特點,其面向高端科學成像應用而開發,主要應用于生命科學、醫療成像、光譜學、熒光成像、天文學、高能物理和軟X射線等領域,可全面滿足對微光目標有效成像的應用需求。

        高速線陣(GL)系列CMOS圖像傳感器,具有高速、低噪聲、時間延遲積分工作模式等特點,其分辨率從2K到32K不等,能滿足各領域對系統成像速度提升的需求,可用于印刷品檢測、標簽檢測、透明材料檢測等領域,全面滿足對目標高速推掃成像的應用需求。

        高速面陣(GSPRINT)系列CMOS圖像傳感器,具有高幀頻、低噪聲以及高動態范圍等特點,其面向高速成像應用而研發,可以進一步拓寬高速、高性能成像應用領域。使其成為4K高速攝影、工業AOI、運動捕捉等應用的理想選擇。

        王欣洋透露,長光辰芯這四大系列CMOS圖像傳感器產品現有中外用戶超過200家,涵蓋生物、天文、工業、醫療、電鏡、3D成像等多個領域。

      長光辰芯工作人員展示研發的一款1.5億像素CMOS圖像傳感器芯片?!O自法 攝

        帶動中國CMOS上下游產業快速發展 

        王欣洋指出,面向高端裝備制造領域推進CMOS圖像傳感器研發及產業化,還可以帶動中國CMOS相關上下游產業的快速發展,包括晶圓加工、陶瓷封裝殼、玻璃蓋片等圖像傳感器生產產業和光學鏡頭、后背系統和圖像處理等支撐產業協同發展。

        在長光辰芯CMOS圖像傳感器研發及產業化帶動下,中國國內工業相機領軍企業已應用長光辰芯成果轉化的全局快門CMOS系列芯片,成功開發出一系列工業檢測相機產品,并已在工業檢測、快遞掃描、機器視覺等多個領域實現廣泛應用。

        與此同時,中科院長春光機所還聯合吉林省、長春市等共同開展CMOS相機產業園建設,通過依托產業園完善的CMOS相機產業生態圈,形成產業集群效應,帶動中國CMOS上、下游產業的快速發展。

        打造面向高端裝備CMOS“中國名片” 

        王欣洋表示,在持續推進CMOS研發基礎上,長光辰芯立足中國面向全球,建立起龐大的市場營銷網絡:2015年在日本成立全資子公司;2018年在比利時成立控股子公司;2020年在杭州成立全資子公司,作為其新的研發中心,主要從事CMOS圖像傳感器設計研發及銷售。

        展望未來,這位中國CMOS領域青年科技帥才信心滿懷,他說,長光辰芯后續將會更深層次開展高性能、高集成度、智能化的CMOS圖像傳感器的研制,助力中國高端裝備制造領域的快速發展。同時,也將進一步開拓海外營銷市場,打造面向高端裝備的CMOS圖像傳感器“中國名片”。

      長光辰芯研發人員在進行面向高端裝備CMOS圖像傳感器芯片設計?!O自法 攝

        全面實現弘光專項CMOS項目預期目標 

        作為成長中的科創企業,長光辰芯發展當然離不開中科院及長春光機所的鼎力支持。利用自身在光學領域的雄厚基礎和獨特優勢,中科院長春光機所瞄準國家重大戰略需求、聚焦市場技術需求,已打造出“光學+”的成果轉化格局,并建立起以光電子技術為核心競爭力,牽引帶動核心元器件、新材料與應用、高端裝備制造、超高清成像與顯示、激光技術與應用、生命與健康等產業發展格局,目前,該所已投資助力長光辰芯等核心科創企業74家,年產值達22億元人民幣。

        依托中科院科技成果轉移轉化重點專項“弘光專項”,長光辰芯于2019年立項啟動“面向高端裝備制造的系列化CMOS圖像傳感器”項目。中科院科技促進發展局表示,“弘光專項”該項目實施1年來已全面實現預期目標。(完)

          (原載于中國新聞網 2020-12-30)

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