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Jul 23, 2023

System Plus analysiert das kleinste Mikrobolometer der Welt

Ursprünglich auf den Militärmarkt konzentriert, sind die Verkäufe ungekühlter Wärmebildkameras aufgrund der erheblichen Kostensenkung bei Mikrobolometern und der zunehmenden Akzeptanz in kommerziellen Märkten erheblich gestiegen.

Ursprünglich auf den Militärmarkt konzentriert, ist der Verkauf ungekühlter Wärmebildkameras aufgrund der erheblichen Kostensenkung bei Mikrobolometern und der zunehmenden Akzeptanz in kommerziellen Märkten, einschließlich Thermografie-, Automobil- und Überwachungsanwendungen, erheblich gestiegen. Das Marktforschungs- und Strategieberatungsunternehmen Yole Développement (Yole) bestätigte dieses Wachstum im vergangenen Juli: Tatsächlich gab Yole in seinem Infrarot-Bildgebungsbericht „Uncooled Infrared Imaging Technology & Market“ (Ausgabe Juli 2014) eine jährliche Wachstumsrate von +25 % zwischen 2014 und 2019 bekannt.

In diesem Bericht hoben die Analysten von Yole auch die Verbraucheranwendungen hervor: Dieser Markt ist von 2013 bis 2014 in eine neue Wachstumsphase eingetreten. In diesem Zusammenhang führte FLIR im Jahr 2014 zwei bahnbrechende Technologien ein: den LEPTON-Kern und das FLIR ONE-Smartphone-Plugin. „Eine hohe Anzahl von Vorabreservierungen für FLIR ONE (mehr als 30.000 Einheiten im Juli 2014) bestätigen bereits den kommerziellen Erfolg dieser Innovation“, sagt Yole.

System Plus Consulting (System Plus), ein Schwesterunternehmen von Yole, das auf Kostenanalysen für Technologie und elektronische Komponenten sowie Systeme spezialisiert ist, hat sich mit den neuen Produkten von FLIR befasst und schlägt heute eine vollständige Teardown-Analyse mit dem Titel „FLIR Systems FLIR ONE & LEPTON Consumer Thermal Imager with Microbolometer“ vor . Der Bericht von System Plus beschreibt detailliert die Stückliste (BOM), den Herstellungsprozessablauf und die damit verbundene Kostenanalyse, die Entwicklung der Lieferkette und einen Vergleich mit FLIR i7-Infrarotkameras und Mikrobolometersensoren.

FLIR ist der weltweit größte Hersteller von Langwellen-IR-Kameras (LWIR) und Hauptlieferant von Mikrobolometern und treibt als solcher den Preiskampf auf dem kommerziellen Markt voran. „Die Strategie von FLIR besteht darin, in mehreren Märkten die Volumenführerschaft zu übernehmen, Skaleneffekte zu erzielen und die Preise weiter zu senken“, erklärt Michel Allain, CEO von System Plus, dem Unternehmen für Reverse Costing und Engineering. „Um dies zu erreichen, nutzt das Unternehmen ein vertikal integriertes Geschäftsmodell und eine Fabless-Struktur, wobei die Fertigung an ON Semiconductor vergeben wird“, fügt er hinzu.

FLIR stärkte diese Strategie auch durch die Übernahme des IR-Imager-Geschäfts von Indigo System im Jahr 2004 und der Wafer-Level-Optics (WLO)-Abteilung von Tessera im Jahr 2013.

In diesem Jahr veröffentlichte das Unternehmen zwei innovative Lösungen: den Lepton-Kern und das FLIR ONE-Smartphone-Plugin.

Die FLIR ONE wird an der Rückseite eines iPhone 5 oder 5S angeschlossen und ist die erste Verbraucher-Wärmebildkamera mit LWIR-Technologie. Es enthält eine sichtbare VGA-Kamera (640 x 480) und eine Wärmebildkamera, die mithilfe der FLIR MSX-Technologie gemischte Bilder liefern.

Die Wärmebildkamera nutzt den neuen Lepton-Kern von FLIR, bei dem die Kosten in jedem Element gesenkt wurden. Die teuerste Komponente, der Sensor, ist ein ungekühltes Vanadiumoxid (VOx)-Mikrobolometer mit einer Auflösung von 80 x 60 Pixel und einer Pixelgröße von 17 μm. VOx bietet einen hohen Temperaturkoeffizienten des Widerstands (TCR) und ein geringes 1/f-Rauschen, was zu einer hervorragenden thermischen Empfindlichkeit und stabilen Gleichmäßigkeit führt. Das Mikrobolometer-Array wird monolithisch auf einem integrierten Ausleseschaltkreis (ROIC) aufgewachsen, um das vollständige Focal-Plane-Array (FPA) zu bilden. Ein antireflexionsbeschichtetes (AR) beschichtetes Fenster wird mittels eines Wafer-Level-Packaging-Prozesses (WLP) über dem Sensorarray befestigt und kapselt das Array in einem Vakuum ein. Der Zweck des Vakuums besteht darin, einen hohen Wärmewiderstand zwischen den Mikrobolometerelementen und dem ROIC-Substrat bereitzustellen und so eine maximale Temperaturänderung als Reaktion auf einfallende Strahlung zu ermöglichen.

Die Systemelektronik, die das Signal empfängt und verarbeitet, ist ein kundenspezifisches anwendungsspezifisches integriertes Schaltkreisgerät (ASIC), das als Flip-Chip auf dem Substrat montiert ist. Das WLO von Digital Optics leistet einen wichtigen Beitrag zur Kostensenkung. Die Siliziumlinsen werden auf Waferebene mit Lithographie- und Ätzverfahren hergestellt. Die endgültige Kostenreduzierung ergibt sich aus dem Kerngehäuse, bei dem es sich um ein dreidimensional geformtes, miteinander verbundenes Gerät (3D – MID) handelt. Die Integration eines leitfähigen Schaltkreismusters im Inneren des Gehäuses sorgt für Erdung und ermöglicht FLIR die Integration eines Temperatursensors. „Dank seiner starken Integration auf Kernebene mit innovativem WLO, Wafer-Level-Packaging (WLP) und kundenspezifischer ASIC-Nutzung ist der FLIR Lepton der weltweit kleinste Mikrobolometer-basierte Wärmebildkamerakern“, kommentiert Romain Fraux, Projektmanager, MEMS Geräte, ICs und Advanced Packaging, System Plus.

Über System Plus Consulting Im gesamten Unternehmen, vom Marketing über den Einkauf bis hin zu Forschung und Entwicklung, sind die Produktherstellungskosten ein wichtiger Faktor, der gemessen und dann optimiert werden muss. Seit 1993 besteht die Mission von System Plus Consulting darin, die richtigen Tools und Dienstleistungen zu entwickeln und zu verkaufen, um diese Kostenanforderungen zu erfüllen. System Plus Consulting nutzt einen technischen Kostenansatz. Kostenmodelle und Technologieexpertise werden kombiniert, um Kunden eine genaue und objektive Schätzung der Herstellungskosten und Verkaufspreise zu ermöglichen.

System Plus Consulting mit Hauptsitz in Nantes, Frankreich, ist auf Technologie- und Kostenanalysen elektronischer Komponenten und Systeme spezialisiert. Im Laufe unserer 20-jährigen Geschäftstätigkeit haben wir detaillierte Kostenmodelle als Hauptwerkzeuge für Hunderte von Analysen erstellt und verfeinert. Die hochqualifizierten Kosteningenieure von System Plus kombinieren umfassende und fundierte Kenntnisse in Halbleiter- und Elektroniktechnologien mit jahrelanger Erfahrung in der Kostenmodellierung. Wir bieten:

System Plus Consulting analysiert alle Arten elektronischer Geräte und Systeme, mit besonderem Fokus auf Halbleitertechnologien. Die wichtigsten Technologie- und Kostenkompetenzbereiche sind: Integrierte Schaltkreise – Leistungsgeräte und Module – MEMS und Sensoren – Photonik: LED, Bildsensoren – Verpackung einschließlich Wafer-Ebene – Elektronische Platinen und Systeme. Seit 2008 ermöglicht uns unsere Partnerschaft mit YOLE Développement, zu bleiben an der Spitze der Technologien und hat unseren Berichten eine Marktsicht hinzugefügt. Weitere Informationen finden Sie unter www.systemplus.fr.

Über Yole Développement Yole Développement wurde 1998 gegründet und hat sich zu einer Unternehmensgruppe entwickelt, die Marketing-, Technologie- und Strategieberatung sowie Medien sowie Unternehmensfinanzierungsdienstleistungen anbietet. Mit einem starken Fokus auf neue Anwendungen unter Verwendung von Silizium und/oder Mikrofertigung hat sich die Yole Développement-Gruppe auf mehr als 50 Mitarbeiter weltweit in den Bereichen MEMS, Verbindungshalbleiter, LED, Bildsensoren, Optoelektronik, Mikrofluidik und Medizin, Photovoltaik, fortschrittliche Verpackung und Fertigung erweitert , Nanomaterialien und Leistungselektronik. Die Gruppe unterstützt Industrieunternehmen, Investoren und F&E-Organisationen weltweit, um ihnen dabei zu helfen, Märkte zu verstehen und Technologietrends zu verfolgen, um ihr Geschäft weiterzuentwickeln. Weitere Informationen finden Sie unter www.yole.fr/www.i-micronews.com.

Quelle: Yole Développement

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