各种非制冷红外阵列传感器技术的对此分析

红外阵列传感器定义

红外传感器是红外线信号检测的核心器件。按照一个芯片上红外敏感单元（像素）的数量，红外传感器可以大致分为单元传感器、阵列传感器、焦平面探测器三大类。

其中，红外阵列传感器是指在同一芯片上集成了80×60至320×240个敏感单元的红外传感器。红外阵列传感器是由多个红外敏感单元（像素）在同一个芯片上二维排列构成，每个敏感单元都可以接收并检测目标物体辐射的红外能量，经光电转换后输出与目标物体的温度分布及红外辐射强度相关的电信号。

红外阵列式传感器相比目前日常广泛应用的单元红外传感器具有精度高、检测范围宽、能输出可观察的图像信号等优点。与主要应用于军事等用途的红外焦平面探测器相比，又具有体积小、成本低、利于隐私保护等优点。

红外阵列传感器兼具性能与成本优势

红外阵列传感器可以广泛地应用于工业检测、家庭安防、智能家居、节能控制、医疗看护、流量计数、气体检测、火灾监控、消费电子等多个领域，具有巨大市场需求和发展潜力。

根据法国Yole发布的市场预测，红外阵列传感器的市场规模可达10亿美元以上，具有良好的市场前景。

非制冷红外阵列传感器技术比较

目前，成熟的非制冷红外阵列传感器技术主要有热释电、热电堆、微测辐射热计三种。热释电和热电堆过去主要用于单元红外传感器，而微测辐射热计技术主要用于制造红外焦平面探测器。近年来，由于新的市场应用需求，热释电和热电堆逐步从单元传感器向阵列传感器发展，而微测辐射热计则向下发展，使得过去几乎没有交叉的两类技术在红外阵列传感器领域发生竞争。

从技术特点来看，热释电技术像元尺寸最大，与CMOS工艺兼容性最差，基本局限于单点传感器或2×2阵列的形式。热电堆的像元尺寸做到50~100μm左右就基本达到极限，而微测辐射热计目前普遍达到17μm及以下，热电堆的灵敏度也比较差。但是热电堆在制造成本方面有一些优势，因此热电堆比较适合32×32或更小的阵列规模形式。

微测辐射热计（micro-bolometer）在三种技术中的像元尺寸可以做到最小、灵敏度也远远高于其它两种技术，而且与CMOS电路集成度高。通过改进封装形式等技术方法，近年来微测辐射热计的体积和成本都有大幅下降。因此，我们看到目前在80×60至320×240的红外阵列传感器领域，微测辐射热计技术已经取得了压倒性优势。

热释电、热电堆、和微测辐射热计三种技术的性能对比

大立微电子的红外阵列传感器产品

杭州大立微电子有限公司成立于2013年，是国内A股红外行业首家上市公司大立科技（SZ002214）的下属子公司。杭州大立微专业从事非制冷红外阵列传感器芯片设计、生产、销售，以努力降低传感器的成本，促进红外热像在各领域的大范围应用为发展目标。

大立微电子的非制冷红外阵列传感器采用非晶硅技术路线，具有输出均匀性好、使用简单方便、测温精度和稳定性好等优势。

目前，大立微电子的红外阵列传感器包括：

25μm像元，80×80、120×120、160×120阵列；

17μm像元，160×120、240×180、320×240、384×288阵列的多款产品。

杭州大立微红外阵列传感器产品总览

为了满足不同用户的需要，在传感器的基础上，大立微电子还开发了SC16A、SD16A微型红外测温模块、M系列红外测温模组、M系列无挡片成像模组、DM20网络型模组等产品。

大立微电子的红外阵列传感器和模组产品已经广泛地应用于手持测温仪器、设备温度在线监测、工艺在线测温、安防监控、消防预警、在线测温、户外运动、人员计数统计等多个领域。得到了用户的认可和好评。
来源；MEMS