据麦姆斯咨询报道,近日,全球知名半导体制造商罗姆(ROHM)针对需要进行物质检测的便携式设备、穿戴式设备和听戴式设备,发布了1608尺寸(1.6mm × 0.8mm)业界超小的短波红外(SWIR)器件量产技术。

短波红外器件利用了水、冰和气体等物质吸收特定红外波长的特性,在传感领域的应用备受期待。短波红外器件不仅可用来检测物质的有无和成分的多少,还可以用作医疗健康领域的血氧饱和度和血糖检测设备的光源和探测器,在食品领域用来检测蔬菜和水果的含水量和含糖量,在药品领域用于检测药物成分等。另外,在便携式设备的传感应用中,还可通过有机EL显示器进行检测。此外,短波红外器件在穿戴式设备健康监测等众多领域也已开始发挥重要作用。

在上述背景下,罗姆利用在可见光LED和近红外LED等化合物半导体的量产过程中积累的生产技术优势,确立了可实现小型表贴封装1608尺寸短波红外器件(发光、感光)的量产技术。对于发光侧的LED,计划推出不同封装形状(模塑型、透镜型)和不同波段(1050nm～1550nm)相结合的10款新产品型号。对于感光侧的光电二极管,计划按封装(1608 尺寸、20125 尺寸)和光电检测单元的尺寸推出4款新产品型号。

罗姆预计在2023年3月份开始提供应用了该技术的短波红外(发光、感光)样品。罗姆致力于通过为小型应用提供更广泛的物质检测功能,助力新领域传感技术的发展。

技术开发背景

与近红外(NIR)相比,短波红外的波长更长,对物质的穿透性更强,因透射或吸收物质不同,不易受阳光和烟雾等微小粒子的影响,这些特点将有望进一步扩大对有机EL显示器、水、气体和葡萄糖等对象物的传感范围。另一方面,目前业内存在的问题是市场上的短波红外产品多为插装型,适用于通信设备、工业分析设备等较大型应用,而适用于小型应用的表贴型产品较少。

罗姆利用在LED等化合物半导体量产过程中积累的生产技术优势,确立了1608封装尺寸业界超小短波红外器件的量产技术。

罗姆短波红外(SWIR)器件详情

罗姆的短波红外器件(发光、感光)计划采用业界超小级别的1.6mm × 0.8mm表贴封装。通过小型发光和感光产品的不同组合,不仅可以减少安装面积,从而进一步节省空间,还有助于扩大在小型应用中的传感领域。

・短波红外LED(发光侧)

由于不同物质的检测波长不同,所以发光侧的短波红外LED预计会推出1050nm、1200nm、1300nm、1450nm、1550nm共5种波长的产品,除了常规的模塑型产品外,还将推出两款透镜型(发光指向角更窄、辐射强度更高)表贴封装的产品。届时,通过这些产品的组合预计会推出10款新产品型号,这将有助于扩大检测范围,在检测水、气体和葡萄糖等物质的有无以及成分分析等应用中发挥重要作用。

・短波红外光电二极管(感光侧)

对于感光侧的短波红外光电二极管而言,存在一些权衡参数,比如光的检测面积小时要求响应速度要快,面积大时要求灵敏度要高。因此,罗姆计划推出两种感光直径和两种封装相组合的共4款新产品型号。客户可以根据高速响应感测用途和弱光检测用途等不同应用需求进行灵活选择。