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Il consorzio HIOS ha sviluppato e lanciato il primo sensore di luce al mondo con stack ottico completamente integrato che include filtri, obiettivi e un’apertura che sostituisce numerosi componenti discreti.
AMS, coordinatore del consorzio HIOS (Highly Integrated Optical Sensors) (https://www.fti-hios.eu/) annuncia il buon esito di questa iniziativa.
Finanziato con 3 milioni di euro nell’ambito della convenzione di sovvenzione Horizon2020 n. 720531 (Fast Track to Innovation), il progetto HIOS da 4,3 milioni di euro consente a AMS e ai suoi partner del consorzio, i fornitori di processi e apparecchiature APC, Boschman e Bühler Leybold Optics di rimanere all’avanguardia nell’integrazione dei sensori e di promuovere la competitività nei rispettivi mercati.
Verena Vescoli, Senior Vice President R&D presso AMS, ha dichiarato: “Grazie al finanziamento Horizon2020 dell’Unione Europea e alla superba collaborazione di tutti i partner del consorzio HIOS, siamo stati in grado di guidare l’innovazione del mercato a un ritmo molto più veloce di quanto altrimenti sarebbe stato possibile. Questo è un ottimo esempio di come le aziende europee possano lavorare insieme per competere sulla scena mondiale supportate dall’Unione Europea.”
Sensori, sensori ovunque!
Dai dispositivi mobili personali alle case intelligenti, uffici, indossabili, automobili e altro ancora, le persone sono circondate da sensori. La funzionalità dei sensori si sta evolvendo rapidamente, dal rendere i nostri telefoni più intuitivi e le soluzioni di illuminazione più intelligenti, al risparmio di energia della batteria a consentire tecnologie mediche all’avanguardia. I sensori svolgono un ruolo chiave in molte applicazioni tra cui mobile e consumer, automobilistico e industriale. Una cosa è costante in tutti questi campi: la richiesta di alte prestazioni, come alta sensibilità o basso consumo energetico, spesso in combinazione con dimensioni ridotte e basso costo. Tuttavia, ciò determina la necessità di integrare i sensori con l’elettronica e altri componenti del sistema che possono essere estremamente complessi da raggiungere.
Il consorzio di sensori optoelettronici altamente integrati
Il consorzio HIOS ha affrontato questa esigenza nel crescente mercato dei sensori di luce intelligenti. In particolare, HIOS ha sviluppato e lanciato il primo sensore di luce al mondo con stack ottico completamente integrato che include filtri multipli e un’apertura che sostituisce vari componenti discreti. Si prevede inoltre che il sensore in tecnologia 3D, filtro IC e tecnologia di integrazione dell’ottica a livello di wafer sviluppata nel progetto HIOS porterà sul mercato ulteriori sensori a costi contenuti, molto piccoli e ad alte prestazioni. AMS ha creato un ambiente di produzione ad alto volume per la tecnologia di processo 3D / Through Silicon Via (TSV) che è stata ora estesa da apparecchiature e processi per filtri ottici inorganici su chip e stampaggio a livello di wafer per formare componenti ottici su chip.
Leader nei prodotti per sensori ottici
L’ambizioso obiettivo di HIOS era quello di sviluppare una classe leader di nuovi prodotti di sensori ottici che offrisse la massima integrazione possibile di componenti e miniaturizzazione. Partendo dal concetto iniziale di un sensore di luce ambientale, il progetto si è concentrato sul consentire il successivo lancio di un sensore di colore. Per raggiungere questo obiettivo condiviso, tutti i partner hanno dovuto spingere i confini delle capacità nei loro campi, collaborando senza soluzione di continuità.
Bühler Leybold Optics ha sviluppato e migliorato nuove apparecchiature per l’elaborazione avanzata dei filtri di interferenza ottica e ha annunciato il suo nuovo strumento di deposizione per il rivestimento ottico ad alte prestazioni, HELIOS Gen II, nel febbraio 2019. Questa è l’ultima versione del suo strumento sputter di grande successo con una migliore distribuzione degli strati e processo avanzato low particle. Il nuovo hardware e il processo PARMS+ portano a una specifica più rigorosa con produttività e rendimento elevati. Boschman ha stabilito con successo un nuovo livello di precisione con il suo strumento di stampaggio e lo sviluppo del processo per applicazioni di packaging ottico in grado di formare strati diffusori, lenti e aperture.
L’innovazione chiave del successo
Come previsto, tutti questi sviluppi hanno raggiunto il successo con l’implementazione della famiglia di prodotti di sensori di luce ambientale AMS. Sulla base dell’eccellente qualità dei filtri antidisturbo sviluppati durante questo progetto, è stato possibile progettare nuovi prodotti con sensori di colore spettrali per applicazioni con lunghezze d’onda UV, visibili e infrarosse.
Nel 2018, è stato lanciato un primo prodotto di rilevamento del colore che fornisce i primi campioni di ingegneria per una famiglia di sensori spettrali miniaturizzati 18 canali (3×6) AS7265x.
Dato l’interesse per queste nuove applicazioni di rilevamento altamente integrate, AMS ha lanciato con successo il sensore di colore AS7341, uno spettrometro a 11 canali per l’identificazione spettrale e le applicazioni di corrispondenza del colore, a gennaio 2019. Con 8 canali ottici, questo sensore consente un nuovo rilevamento spettrale.
