編者按

湖北省科技創新大會提出，抓創新就是抓發展，謀創新就是謀未來。近年來，湖北省不少企業紛紛建立企業技術中心、研發中心、工程實驗室等，使之成為企業創新的“強磁場”、市場競爭的“撒手锏”和企業效益的“聚寶盆”。

近日，湖北日報全媒記者走進高德紅外、格林美、良品鋪子等多家企業，探尋企業實驗室以市場為導向全力研發、助推企業高質量發展的生動故事。敬請關注。

“十年磨一劍，我們不僅將紅外芯片造出來了，而且達到了世界先進水平！”3月12日，全國政協委員、武漢高德紅外股份有限公司董事長黃立，掩飾不住內心的興奮。

最近，全球領先的紅外熱像儀專業研制廠商——高德紅外可謂“雙喜臨門”：2月18日的全省科技創新大會上，其高性能制冷紅外焦平面探測器關鍵技術及應用項目榮獲省科技進步一等獎；一周后，該公司百萬像素中中波雙色制冷紅外探測器項目成果，被省技術交易所組織的評價專家組一致認為，“具有自主知識產權，填補國內空白，整體水平達到國際先進水平”。

十年回眸，高德紅外探測器中心研發團隊一步一個腳印，矢志不移往前沖，終于實現了我國在制冷紅外探測器芯片領域的重大技術突破，使得中國躋身全球少數幾個能獨立研制大面陣制冷雙色紅外探測器及其應用產品的國家行列。

向“卡脖子”技術持續沖擊

去年抗疫中，紅外熱像儀成為篩查新冠肺炎患者的利器。而其核心器件探測器芯片，過去長期被美國等國壟斷。

早從2008年起，高德紅外就持續投入巨資、技術精英研制紅外探測器芯片。曾就職于中科院上海技術物理研究所的高德紅外探測器中心副總經理周文洪博士告訴湖北日報全媒記者，歷經近十年攻關，該公司于2017年自主研發出了高性能制冷單色百萬像素紅外探測器芯片，力推企業當年營收躍升至10億級。

彼時，少數西方發達國家已掌握百萬像素雙色紅外探測器芯片技術，并對我國實施技術封鎖。我國在大面陣、雙色探測器領域與之差距明顯。

“雙色芯片最大的好處，是有更強的目標識別能力?！敝芪暮榻忉專t外芯片能探測很弱小的目標，但目標識別能力較弱，若加入另外一個波段，可根據目標在兩個波段的光譜特征信息，區分識別目標是什么、屬何種類型。

在周文洪看來，紅外芯片從單色到雙色“非常難”，首先是芯片所用的材料體系不一樣，雙色芯片需用到碲鎘汞、超晶格等特殊材料，僅材料改進攻關就花了3年。

其次，紅外芯片要通過“讀出電路”，將光轉化成電子，采集起來后放大，最后以視頻格式輸出。這就需要將讀出電路與紅外芯片“互聯”。

雙色芯片像素高達130多萬，是單色芯片的16倍，每個像素都有一個焊點，一個指甲蓋大小的空間內如此巨量的焊點、精密的結構，如何保證與讀出電路無縫互聯呢？

可用倒裝焊接機，但問題是，國內的倒裝焊接機精度只有3微米左右，而雙色紅外芯片的設備精度要求在1微米以下，即一根頭發絲直徑的1/50，而要進口高精度的該設備，沒門！

沒辦法，技術人員只好不停地試驗、總結、修改方案，做了數百次試驗，董事長黃立經常到項目組，和大家一起開會、討論方案……

跨學科融合創新成攻堅“法寶”

“建議從工藝設計上做文章，降低對現有設備精度的要求?！标P鍵時刻，黃立支招。

董事長的話，讓眾人眼前一亮。高德紅外有一條MEMS（微機電系統）生產線，一直應用于非制冷單色探測器生產，能否借用過來呢？

MEMS研發經理馬占鋒與制冷芯片研發室主任劉斌各帶著近30人的研發團隊開起了“諸葛亮會”。

“要提高設備精度，可嘗試在MEMS上加一些微結構?！痹谖⒔Y構微組裝上頗有建樹、擁有十多項專利的制冷芯片研發室工程師金迎春建議。聯合攻關團隊當即展開試驗，結果證明這種結構具有較好的限位、自校準作用。

焊點互聯對接中，還要防止紅外芯片側滑損傷。為此，MEMS研發經理馬占鋒帶領研發人員想出了一個法子：在芯片外圍筑一道方體“圍墻”，通過交叉融合MEMS技術，把需焊接的小凸點圍起來，然后應用光刻機、蝕刻機實施無損傷刻蝕，在芯片上挖一個長方體洞，再通過限位、自校難，成功將設備精度從3微米提升至1微米以下，使芯片與讀出電路精準互聯。

“跨學科交叉融合創新發揮了重要作用”，劉斌說，研發團隊將先進的非制冷芯片MEMS技術和設備應用到制冷芯片研發，一舉攻克了讓130多萬個像素點連通率達99.99%以上的微組裝技術難題。

如今，高德紅外擁有國家級企業技術中心，研發團隊超過1200人，博士、碩士占比超六成，年研發投入占到企業支出的10%以上，累獲國家專利300多項。

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