W ostatnim czasie wszystkie portale związane z elektroniką informowały o 2 mld USD inwestycji firmy onsemi w zakład produkcyjny w Czechach. To ważna informacja związana z przemysłem półprzewodnikowym w naszym regionie, czyli Europie Wschodniej. Z oczywistych względów pomijam Niemcy, które nie należą do naszego regionu.

Dwa tygodnie później onsemi poinformowało o zakupie firmy SWIR Vision Systems. Tym samym poszerzyło ofertę inteligentnych czujników. Moim zdaniem jest to równie ważna wiadomość.

— W ramach ciągłego dążenia do dostarczania najbardziej niezawodnych i najnowocześniejszych technologii inteligentnej analizy obrazu, firma onsemi sfinalizowała przejęcie SWIR Vision Systems®. Jest to dostawca technologii CQD® (koloidalnej kropki kwantowej) o długości fali w zakresie podczerwieni (SWIR). Technologia ta rozszerza wykrywalne widmo światła, aby widzieć poprzez obiekty i rejestrować obrazy, które nie były wcześniej możliwe. Integracja tej opatentowanej technologii z czujnikami CMOS onsemi znacznie rozszerzy portfolio produktów firmy z zakresu inteligentnych czujników i utoruje drogę do dalszego wzrostu na rynkach przemysłowych, motoryzacyjnych i obronnych. — czytamy na stronie firmy.

onsemi jest dużym, często niedocenianym producentem sensorów obrazu. Wg. Yole ma tylko 6% rynku a najwięksi gracze to Sony i Samsung. Jednakże, gdy pominiemy zastosowania sensorów obrazów w telefonach komórkowych czy innym podobnym sprzęcie powszechnego użytku, to pozycja onsemi jest znacząca. W samochodowych systemach ADAS, wg. tej samej organizacji badającej rynek, czyli Yole, udział onsemi wynosi ponad 50%.  Co to przejęcie daje firmie?  Bardzo dużo. Spójrzmy na konstrukcję sensora SWIR w technologii CQD®.

Rys 1. Konstrukcja sensora SWIR w w technologii CQD®

Ważnym faktem jest to, że nie jest to sensor bazujący na typowych materiałach do produkcji sensorów na podczerwień w zakresie SWIR, takich jak InGaAs.

W takich sensorach trudno jest zintegrować skomplikowany układ scalony (na rys. CMOS based read-out integrated circuit ROIC)), ponieważ występuje duże niedopasowanie współczynników rozszerzalności termicznej dla Si i InGaAs.  W przypadku opisywanej technologii nie ma takiego problemu, ponieważ wspomniane współczynniki są podobne. Ponadto sensor doskonale pracuje w całym zakresie temperatury, typowym dla sensorów obrazu CMOS (-40 – +85 °C), co też jest ograniczeniem dla klasycznych sensorów SWIR na bazie InGaAs.

Cała technologia sensora SWIR CQD® jest kompatybilna z technologią CMOS. Strutura najnowszych sensorów obrazu z onsemi jest na rysunku poniżej.

Rys 2. Konstrukcja nowoczesnego sensora obrazu onsemi

Jak widać, najniższa warstwa to specjalizowany ASIC wykonany na odrębnej płytce Si i zintegrowany z warstwami wyżej. Podobnie jest w sensorach SWIR wykonanych w technologii CQD®. Umożliwiają one widzenie w zakresie długości fal światła od 400 nm do nawet 2000 nm.  Typowy sensor CMOS, nawet z tzw. technologią NIR ( ang. Near IR), umożliwia widzenie tylko od ok. 950 nm.

Więcej o tej technologii można znaleźć na stronie https://www.swirvisionsystems.com/ , dopóki jeszcze jest dostępna, bo onsemi całkowicie zintegruje przejętą firmę ze swoimi strukturami. Na tej stronie jest także informacja że SWIR Vision Systems produkuje kamery na ten zakres fal, ale nie sądzę by onsemi tą produkcję utrzymało. Jednakże w tym wypadku sugeruję kontakt z przedstawicielami onsemi.