圖像傳感器（芯片）號(hào)稱電子產(chǎn)品的眼睛，可以為各種應(yīng)用提供機(jī)器視覺。CMOS圖像傳感器是當(dāng)前可見光成像領(lǐng)域主流的成像器件。中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所以及長光集團(tuán)孵化的一批高新技術(shù)企業(yè)，正瞄準(zhǔn)高端裝備制造領(lǐng)域的應(yīng)用需求進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。在圖像傳感器芯片領(lǐng)域，中國的科技工作者一步步從追趕變?yōu)槌剑鸩角蟹质袌觯瑢?shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代進(jìn)口的 “突圍”。

“這是我們一款3600萬分辨率的背照式圖像傳感器，跟以前的產(chǎn)品比起來，成像的效率提高了10倍之上。它的靈敏度非常高，比如說我們在伸手不見五指的星光狀態(tài)下，還能實(shí)現(xiàn)一個(gè)非常好的圖像的這么一個(gè)效果。”

在長光辰芯光電技術(shù)有限公司晶圓檢測實(shí)驗(yàn)室旁，總經(jīng)理王欣洋告訴記者，公司研發(fā)的這款圖像傳感器具有高靈敏度、低噪聲、高動(dòng)態(tài)范圍等特點(diǎn)，能夠全面滿足生命科學(xué)、醫(yī)療成像等領(lǐng)域?qū)ξ⒐饽繕?biāo)有效成像的應(yīng)用需求。

王欣洋表示：“一個(gè)是像素的分辨率，在我們這款器件出來之前，主要市場是400萬分辨率和600萬分辨率，我們這款直接做到了3600萬分辨率，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)量級(jí)上的提升。第二就是我們的感光的效率，傳統(tǒng)來說一般是達(dá)到60%~70%，我們直接做到了95%，接近了理想值的100%的極限，可以說也實(shí)現(xiàn)了30%的提升。”

成像技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了膠卷、電荷耦合器件（也就是CCD器件）和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體器件（也就是CMOS器件）等不同的時(shí)代，而后者是當(dāng)前可見光成像領(lǐng)域主流的成像器件。正是基于對(duì)市場的研判，這家企業(yè)并未把大家觸手可及的手機(jī)等圖像傳感器設(shè)計(jì)制造作為主攻方向，而是瞄準(zhǔn)科學(xué)、工業(yè)和專業(yè)成像三大方向?yàn)橹鞯母叨搜b備制造領(lǐng)域。

王欣洋表示：“這三個(gè)市場事實(shí)上都有，有的市場占有率很高的這種競爭對(duì)手都在海外。我們在每一個(gè)點(diǎn)上找到一個(gè)細(xì)分的點(diǎn)，然后進(jìn)行逐步的海外替代，相當(dāng)于把我們的器件的性能做得更好，來一步一步進(jìn)行切分。但是這種高端市場就是一個(gè)一個(gè)去切，它是要花很多時(shí)間去做的。”

2019年，長春光機(jī)所聯(lián)合長光辰芯光電技術(shù)有限公司負(fù)責(zé)中科院弘光專項(xiàng)項(xiàng)目“面向高端裝備制造的系列化CMOS圖像傳感器”。項(xiàng)目已經(jīng)突破了低噪聲、全局快門像素設(shè)計(jì)、背照式芯片制造等多項(xiàng)核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了該類型圖像傳感器四大系列研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化能力。公司總經(jīng)理王欣洋介紹：“比如在工業(yè)市場，我們在這個(gè)行業(yè)僅僅進(jìn)去了兩年，我們現(xiàn)在的占有率是比較低的，可能才有5%-6%，但未來成長空間很大。在某些細(xì)分市場的話，我們占有率已經(jīng)很高。比如液晶屏的檢測。像生命科學(xué)顯微鏡，我們現(xiàn)在可能全球也會(huì)超過40%的市場占有率了。”

目前，國內(nèi)工業(yè)相機(jī)領(lǐng)軍企業(yè)海康機(jī)器人、華睿科技等公司應(yīng)用該項(xiàng)目轉(zhuǎn)化的系列芯片成功開發(fā)出工業(yè)檢測相機(jī)產(chǎn)品，并已在快遞掃描、機(jī)器視覺等多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)廣泛應(yīng)用。

瞄準(zhǔn)高端裝備芯片制造的可不止這一家。芯片是由晶圓切割形成的半成品，而晶圓制造企業(yè)通常兩成設(shè)備用于生產(chǎn)，八成設(shè)備用于檢測。晶圓測試探針臺(tái)是半導(dǎo)體芯片制造前道工序中必不可少的關(guān)鍵設(shè)備。由于該設(shè)備技術(shù)含量高、研制難度大，國內(nèi)市場被日本、韓國幾家大公司壟斷。

在吉林省光電子產(chǎn)業(yè)孵化器培育下，長春光華微電子設(shè)備工程中心研發(fā)的高端晶圓測試探針臺(tái)，已經(jīng)完成中試，經(jīng)過國內(nèi)多家用戶測試，達(dá)到要求。產(chǎn)品預(yù)計(jì)2021年將逐漸進(jìn)入市場，替代進(jìn)口，打破國外設(shè)備壟斷國內(nèi)市場局面，滿足行業(yè)需求。公司董事長田興志說：“最多的就是測試廠，測試廠它會(huì)有很多很多設(shè)備幾十臺(tái)，甚至上百臺(tái)幾百臺(tái)，它是專門接測試，代工給別人做。”

目前，長春光機(jī)所正聯(lián)合當(dāng)?shù)卣餐ㄔO(shè)產(chǎn)業(yè)園，通過產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈形成集群效應(yīng)，帶動(dòng)我國相關(guān)領(lǐng)域上、下游產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。中科院長春光機(jī)所黨委副書記金宏說：“成果轉(zhuǎn)化核心的問題是怎么能夠把成果轉(zhuǎn)化為市場的應(yīng)用的產(chǎn)品。我們最大的問題是有技術(shù)優(yōu)勢，但卻沒有對(duì)市場的認(rèn)識(shí)、沒有對(duì)市場的開發(fā)能力。所以僅有技術(shù)優(yōu)勢絕對(duì)不可能作為成果轉(zhuǎn)化作為產(chǎn)品來產(chǎn)生。所以我們現(xiàn)在做的工作就是來做探索一條從核心技術(shù)到成果轉(zhuǎn)化的一個(gè)成功之路。”

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