【中國科學報】高端圖像傳感器裡的「中國名片」

2021-01-09 中國科學院

  如果說攝像頭像人類的眼睛,那麼CMOS圖像傳感器就像人眼的視網膜。在我國高端裝備領域,如此關鍵的元器件卻長期被國外壟斷。

  近年來,這一局面正在被打破。2012年,中國科學院長春光學精密機械與物理研究所(以下簡稱長春光機所)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(以下簡稱長光辰芯)。

  12月22日,長光辰芯總經理王欣洋在接受《中國科學報》採訪時表示:「長光辰芯在成立的8年時間裡,CMOS 圖像傳感器產品已經在科學、工業、醫療等多個領域得到應用。未來,我們希望可以進一步帶動我國CMOS上下遊產業的快速發展。」

  回國創業

  博士畢業後,王欣洋先後供職於多家圖像傳感器領域的知名公司,參與設計了多款CMOS圖像傳感器,並成為其中一家初創公司的股東。

  「在國外,我只是一個打工者,沒有決策權。」王欣洋告訴記者,「一次回國考察的機會,堅定了我回國創業的決心。」

  長春光機所被譽為新中國「光學的搖籃」。長春光機所黨委副書記金宏說:「長春光機所不缺乏先進的光學技術,但只有技術還不行,我們需要探索一條從核心技術到成果轉化的成功之路。」

  這也是長春吸引王欣洋的地方,哈爾濱出生的他對東北頗有情懷。2012年9月,王欣洋回國成立長光辰芯。

  「如果說當時回國是一時衝動,而今看來回國是對的。」作為長光辰芯的創始人,王欣洋表示,雖然從地域上來看,長春未必是最適合微電子公司發展的土壤,但是長春光機所在光電系統研發領域的經驗以及在行業領域的資源,都為長光辰芯發展提供了有力的支持。

  創業8年,長光辰芯的核心團隊一直保持著積極向上的高度凝聚力,先後在日本、比利時、杭州成立子公司。

  瞄準高端

  長光辰芯的研發和產品如何布局?公司成立初期,王欣洋帶領團隊對國內市場進行了充分調研,最後瞄準高端裝備製造領域的高性能CMOS圖像傳感器的研發和產業化。

  長光辰芯的研發團隊先後攻克了低噪聲全局快門像素設計、背照式晶片製造等多項核心技術,發布了一系列具有超高解析度、低噪聲、高動態範圍、超高速等特點的CMOS圖像傳感器產品。2014年3月,長光辰芯發布的一枚長167.6毫米、寬30.1毫米的CMOS圖像傳感器GMAX3005,可以提供1.5億像素黑白影像。

  王欣洋介紹道,高解析度、大靶面(感光面積)是GMAX系列CMOS圖像傳感器的顯著特點,可應用於高解析度工業檢測領域,如平板顯示器(FPD)檢測、半導體檢測、工廠自動化檢測等,滿足用戶對動態目標高清成像的應用需求。

  在國外,王欣洋曾參與主導了多個工業級CMOS圖像傳感器的項目,這也與歐洲工業產品領域定製用戶為主有關。然而,長光辰芯在成立之初,收到的定製訂單並不多,王欣洋認為,主要是受限於國內企業規模、資金實力和對新產品研發的觀念。

  對此,王欣洋頗有信心,他表示,長光辰芯的核心還是產品,只要多給我們一些時間,通過不斷地雕琢技術和產品,最終會贏得多數國內用戶的認可。

  不久前,國內工業相機企業使用長光辰芯設計的全局快門CMOS系列晶片,開發了相應的工業檢測相機產品,並用於工業檢測、快遞掃描、機器視覺等多個領域。王欣洋認為,這也是工業用戶對長光辰芯的認可。

  助力產業

  日前,中科院科技促進發展局在長春組織召開了弘光專項「面向高端裝備製造的系列化CMOS圖像傳感器」階段評估會議,參與評估的專家一致認為該項目全面實現了預期目標。該項目2019年立項啟動,長春光機所為項目依託單位,長光辰芯為成果轉化主體單位和產品市場推廣單位。

  中科院科技促進發展局高技術處副處長秦承虎介紹:「弘光專項按節點目標進行階段性評估,實行經費全額後補助。」

  一款CMOS晶片從想法變成產品,需要晶圓加工、陶瓷封裝殼、玻璃蓋片、光學鏡頭、後背系統和圖像處理等產業的支持。長光辰芯主要從事晶片的設計工作,也需要尋找合適的供應商。

  2016年成立的長春長光圓辰微電子技術有限公司(以下簡稱長光圓辰)就是長光辰芯的供應商之一,這是一家半導體製造企業,專注於背照式CMOS圖像傳感器晶圓加工。

  在需求的牽引下,長春光機所孵化了一批高科技企業。長春光機所所務委員孫守紅告訴《中國科學報》:「我們正在打造技術研發、成果轉化、企業發展、資本運作、技術研發的自循環發展格局。」

  孫守紅介紹道,長春光機所的產業體系以光電子技術為核心競爭力,投資了74家企業,其中奧普光電已於2010年上市。如今,長春光機所投資的企業已經形成三階IPO(首次公開募股)梯隊,研究所將有序推進企業上市工作。

  在吉林省政府和長春光機所共同建立的吉林省光電子產業孵化器內,記者看到長春光機所孵化的10多家企業入駐於此。長春長光智歐科技有限公司總經理管海軍介紹:「我們瞄準基因測序市場的需求,與華大基因合作,實現了當前世界最高通量10000G基因測序儀的研製和生產。」

  孫守紅透露:「2020年,長春光機所孵化產業的經濟體量已經超20億元。未來,長春光機所還將發揮學科優勢,推進交叉領域合作,打造特色產業園區,促進企業集群式發展。」

  (原載於《中國科學報》 2020-12-25 第3版 轉移轉化)

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