
棣山科技凭借业界最小*1像素实现小型化、多像素化的SWIR图像传感器,大幅提升全球品质检测水准
在工业智能化浪潮席卷全球的今天,精准、高效的品质检测已成为制造业升级的核心命题。短波红外(SWIR, Short-Wave Infrared)成像技术凭借其穿透性强、可识别材料成分、不受可见光干扰等优势,正广泛应用于多个关键领域:在半导体检测中,SWIR技术能够有效识别芯片表面的微小裂纹和杂质,提高产品良率;在食品分选领域,它可以快速检测水果的内部缺陷与糖分含量,保证食品质量;此外,在药品识别方面,SWIR成像能够准确分析药品成分,确保药品安全有效;在回收分类环节,该技术通过识别不同材料的特性,大大提高了资源回收的效率和准确性。然而,传统SWIR图像传感器往往受限于像素尺寸大、分辨率低、系统体积庞大,难以满足现代产线对高精度、高速度、小型化设备的严苛需求。在此背景下,棣山科技凭借突破性技术,成功研发出业界最小*1像素的SWIR图像传感器,实现了小型化与多像素化的双重突破,不仅重新定义了SWIR成像的技术边界,更将全球品质检测的水准推向全新高度,引领行业迈入“微观感知,智能升级”的全新时代。
业界最小*1像素:开启SWIR传感器微型化新时代
传统SWIR传感器多采用III-V族或II-VI族半导体材料(如InGaAs),制造成本高、像素尺寸普遍在15μm以上,导致传感器面积大、镜头系统笨重,难以集成至紧凑型检测设备中。棣山科技通过自主研发的新型材料体系与先进的像素结构设计,成功将SWIR像素尺寸缩小至业界领先的Xμm(具体数值可根据实际情况补充),在保持高量子效率与低暗电流的同时,实现了像素密度的跨越式提升。这一突破标志着SWIR成像技术正式进入“微像素时代”,为传感器的小型化与集成化铺平了道路。
技术突破的背后:材料革新与结构优化
新型半导体材料: 摒弃传统InGaAs材料,采用具有更高光电转换效率的窄带隙半导体材料,通过纳米级掺杂工艺调控材料特性,实现在SWIR波段(900–1700nm)的超高响应度,同时降低暗电流噪声。
像素结构设计: 创新采用“深沟隔离”与“背照式”像素结构,通过精密刻蚀工艺在像素间形成物理隔离层,有效抑制光串扰,确保小像素下的成像清晰度。
量子效率提升: 通过表面微纳结构设计与抗反射涂层技术,使传感器在SWIR波段的量子效率突破90%,较传统技术提升20%以上,进一步增强了弱光环境下的成像能力。这一提升意味着在低光照条件下,传感器能够捕捉到更多的光子信息,从而提高成像质量和检测精度。例如,在夜间或光线较暗的工业环境中,新的传感器技术可以更清晰地识别微小缺陷或异常,提升品质检测的可靠性和效率。
这一突破意味着:
传感器芯片面积显著缩小,可适配更小型化的封装与光学系统,为开发便携式、嵌入式检测设备提供了可能;
系统整体体积与重量下降,便于集成至机械臂、无人机、移动检测车等空间受限场景,大幅提升检测灵活性;
单位面积内可集成更多像素,在不增加传感器尺寸的前提下实现更高分辨率,使细微缺陷的检测成为现实。
多像素化与小型化并行:重构品质检测的可行性边界
在实现像素微型化的基础上,棣山科技同步推进“多像素化”战略,推出百万级乃至更高分辨率的SWIR传感器产品线。高像素密度与紧凑尺寸的结合,使得在有限空间内部署高精度成像系统成为可能,彻底改变了传统SWIR检测“高分辨率=大体积”的悖论。
应用场景的颠覆性变革:
1.半导体晶圆检测: 搭载微型化SWIR传感器的检测设备可贴近晶圆表面,以亚微米级分辨率捕捉晶圆表面的微小裂纹、污染或层间缺陷,检测效率较传统设备提升5倍以上,助力芯片制造良率突破99.9%。
2.食品分选智能化: 多像素SWIR相机可实时扫描高速传送带上的每一颗果蔬,通过穿透表皮检测内部腐烂、糖度分布或异物掺杂,实现“零漏检”品质控制,同时检测速度提升至传统方案的3倍,降低人工成本。
3.新能源电池安全检测: SWIR传感器可穿透电池隔膜,精准识别极片涂层厚度不均、微观孔隙等潜在隐患,为电池安全提供“透视眼”,推动新能源汽车行业的品质升级。
4.循环经济精细化: 在塑料回收领域,高分辨率SWIR传感器能快速识别不同材质塑料的分子指纹,实现毫米级精准分拣,助力资源高效回收与碳中和目标。
应用场景的颠覆性变革:
5.半导体晶圆检测: 微型化SWIR传感器如同高科技“显微镜”,贴近晶圆表面,以亚微米级分辨率“洞察”微小裂纹、污染或层间缺陷,检测效率较传统设备提升5倍以上,助力芯片制造良率突破99.9%,如同为芯片生产注入了一剂“强心针”。
6.食品分选智能化: 多像素SWIR相机像一位高效的“质量守护者”,实时扫描高速传送带上的每一颗果蔬,通过穿透表皮检测内部腐烂、糖度分布或异物掺杂,实现“零漏检”品质控制,同时检测速度提升至传统方案的3倍,降低人工成本。
7.新能源电池安全检测: SWIR传感器如“火眼金睛”,可穿透电池隔膜,精准识别极片涂层厚度不均、微观孔隙等潜在隐患,为电池安全提供“透视眼”,推动新能源汽车行业的品质升级。
8.循环经济精细化: 在塑料回收领域,高分辨率SWIR传感器仿佛一位“智能分拣大师”,能快速识别不同材质塑料的分子指纹,实现毫米级精准分拣,助力资源高效回收与碳中和目标。
技术内核:材料、工艺与架构的协同创新
这一成就的背后,是棣山科技在材料科学、半导体工艺与系统架构上的深度积累与协同创新:
材料科学突破: 开发出兼具高响应度与低成本的SWIR敏感材料,突破传统材料依赖进口、价格高昂的瓶颈,推动SWIR技术从实验室走向产业化。
先进制造工艺: 采用晶圆级封装与CMOS兼容工艺,实现像素级对准精度与大规模量产能力,良品率超98%,大幅降低制造成本。
系统架构优化: 创新设计片上信号处理电路,集成图像校正、噪声抑制与AI预处理算法,实现“传感+智能”一体化,减少数据传输延迟,提升系统实时性。
可靠性验证: 通过严苛的工业环境测试(包括高温、振动、电磁干扰等),确保传感器在产线24/7连续运行中的稳定性与一致性。
赋能全球品质检测:从“能检”到“智检”的跃迁
棣山科技的SWIR图像传感器已在全球多个高端制造场景中落地应用,成为品质控制的关键基础设施:
电子制造领域: 在PCB板检测中,精准识别微米级虚焊、BGA封装空洞,助力电子产品可靠性提升;在封装测试环节,透过封装材料检测芯片内部缺陷,实现“无损质检”。
制药行业革新: 通过SWIR成像无损检测药片成分分布、包衣厚度均匀性,杜绝批次质量波动,推动制药行业向“智能制药”转型。
资源回收智能化: 在废弃物分拣中心,SWIR传感器可实时识别纸张、玻璃、金属等不同材质,实现自动化分类,分拣效率提升至人工的10倍,推动循环经济发展。
食品安全守护: 在肉类加工产线,穿透包装检测肉品水分含量、微生物污染,在食品溯源体系中构建“非接触式质检”屏障。
凭借高分辨率、小体积、低功耗与高稳定性,该传感器显著提升了检测的灵敏度、速度与自动化水平,助力企业实现从“人工抽检”向“全量智检”的转型,重塑了制造业的品质管控范式。
未来展望:让“不可见”更清晰,让“不可能”变可能
棣山科技表示,未来将持续深耕SWIR成像技术,重点突破三大方向:
1.像素进一步微缩: 探索纳米级像素制造工艺,推动SWIR传感器分辨率向亿级像素迈进,满足更严苛的微观检测需求。
2.响应速度与灵敏度提升: 开发高速读出电路与低噪声放大技术,实现SWIR成像的毫秒级响应。这一突破使得图像传感器能够捕捉到快速移动的物体,拓展至动态场景检测,如高速生产线上的产品缺陷实时监测和运动物体的精确分析。毫秒级响应时间大幅提升了检测精度和效率,有助于减少生产缺陷,提高产品质量,并优化整体生产流程。
3.多光谱融合与智能化: 将SWIR与可见光、红外等其他光谱融合成像,结合AI算法实现多维度信息解析,探索在医疗内窥、环境监测、智能驾驶等新兴场景的应用潜力。
“我们相信,真正的技术进步,是让复杂变得简单,让昂贵变得普惠。”棣山科技研发负责人表示,“通过持续缩小像素、提升集成度,我们正在让高精度SWIR成像走出实验室,走进每一条产线,成为品质的‘守门人’。未来,我们将以‘感知微观世界,赋能智能未来’为使命,推动全球制造业向更高效、更智能、更可持续的方向发展。”
当业界还在为SWIR传感器的体积与成本所困,棣山科技已以“业界最小*1像素”为支点,撬动了一场感知革命。这不仅是一次技术突破,更是对“小型化、高精度、普惠化”工业检测未来的坚定承诺。从半导体晶圆的纳米级缺陷到食品内部的微观品质,从电池安全的精密把控到资源循环的智能分拣,棣山科技的SWIR传感器正以“微小像素”重塑“宏大品质”。在追求极致品质的时代,棣山科技用一颗微小的像素,照亮了全球制造业的升级之路——让每一次检测,都更接近真实;让每一件产品,都值得信赖。未来,随着技术的持续进化,棣山科技将不断拓展SWIR成像的应用领域,致力于开发更高效、更智能的传感器技术。公司计划进一步降低传感器的成本,推动SWIR技术在更多行业中的普及,从而开启“不可见”的视野,使“不可能”的检测任务成为现实,为工业智能化与人类社会的可持续发展注入新的动能。我们期待棣山科技在不久的将来,能够成为引领全球SWIR技术发展的先锋力量,为各行业带来更多创新与突破。