Det var ingen slump att Irnova bildades i våras. I över tjugo år har Acreo forskat på och utvecklat Qwip-detektorer (Quantum Well Infrared Photodetector). Och under de senaste sju åren har forskningsinstitutet tillverkat detektorer till värmekameraexperten Flir Systems i Danderyd.

– Till skillnad från övrig forskning på Acreo var denna väldigt produktorienterad, så det var ett naturligt steg att starta ett företag kring verksamheten, säger Lars Karlsson, sälj- och marknadschef på Irnova.

Idag har företaget 23 anställda. Och hittills har inget externt riskkapital plöjts ner. I nuläget finns faktiskt inte heller några tankar på att göra det. Istället flaggar företaget för en viss vinst redan i år. Och nyanställningar.

– När vi startade räknade vi med en omsättning på cirka 30 miljoner kronor i år. Nu räknar vi med att den siffran blir lite högre, förutsatt att vi lyckas hålla produktionstakten i labbet, säger Lars Karlsson.

Finlir fixar fokalplansmatriser Irnova utvecklar och tillverka i första hand så kallade fokalplansmatriser. Varje sådan matris består av en bildsensor och en utläsningskrets som monteras ovanpå varandra på ett keramiskt substrat. Alla tre komponenterna – bildsensor, utläsningskrets och substrat – är egenutvecklade. Bildsensorerna tillverkas från grunden i Electrum-laboratoriet i Kista. Där får Qwip-strukturer växa på skivor av galliumarsenid, varefter man med litografi, etsning och metalldeponering skapar själva bildelementen. Utläsningskretsen, som är en blandsignalsasic, tillverkas däremot av en europeisk halvledartillverkare. Vilken är inte officiellt. – En av våra nyckelkompetenser är hybridisering, alltså att sätta ihop bildsensor och utläsningskrets och uppnå högt prestanda. Det krävs mycket erfarenhet och noggrannhet för att få detta att fungera, säger Lars Karlsson på Irnova. Att det är ett komplicerat konststycke kan man förstå då varje pixel måste ha elektrisk kontakt med en egen utläsningscell. Det innebär att en detektor med upplösningen 640 x 512 pixlar kräver över 300 000 anslutningar. – Vid monteringen använder vi indiumbumpar. Vi kallpressar samman chipen. Tekniken ger väldigt hög operabilitet (få döda pixlar) på hela 99,9 procent. De finns enheter som har 100 procents operabilitet. Fokalplansmatriserna kommer i olika storlekar. Färdiga kostar de större cirka 15 000 euro i volymer om hundra stycken, medan de mindre kostar runt 10 000 euro. – Idag gör vi omkring 400 skivor per år här i labbet, men labbet klarar volymer på upp till tusen per år. En skiva ger 20 till 40 detektorer, beroende på antal pixlar och storleken på pixlarna.

Acreo är majoritetsägare i Irnova. All personal som var med från start är också delägare. Senast ett och ett halvt året innan avknoppningen har det jobbats febrilt för att hitta nya kunder till Qwip-detektorerna.

– Så när företaget drog igång fanns det många upparbetade kanaler ut i världen. Och idag har vi flera kunder på gång i Asien, däribland Indien. Nu handlar det om att börja leverera prototyper till dessa företag, säger Lars Karlsson.

Han menar att det även finns intresse för tekniken hos företag inom EU och i USA, där dessutom militären har börjat acceptera Qwip på sistone.

– Men amerikanska företag har strikta exportrestriktioner att ta hänsyn till och de har inte varit riktigt lika vakna som de asiatiska, konstaterar Lars Karlsson.
Finessen med Qwip-detektorer är att de kan se i kompakt mörker, rök och dimma på mycket långt håll – flera kilometer. Det är också anledningen till att tekniken hittills främst använts i militära tillämpningar och i olika former av säkerhetssystem.

Idag har Irnova fyra huvudprodukter, så kallade fokalplansmatriser (se faktaruta), i sin portfölj. Två är baserade på en egen utläsningskrets och har 640 5 480 och 320 5 240 pixlar, medan två använder en utläsningskrets från Indigo Systems. De har upplösningen 640 5 512 samt 384 5 288 pixlar. Ytterligare två produkter är under utveckling.

– Vår utläsningskrets är bättre effektmässigt än alternativen, det är viktigt eftersom matrisen måste kylas. Vår drar 40 mW medan andra liknande kretsar drar mellan 80 och 100 mW.

En nackdel med ir-detektorer är just att de måste kylas rejält, till 70–80 Kelvin, annars drunknar informationen i mörkerströmmen. Därför monteras fokalplansmatrisen i en modul som består av en termokammare (dewar) med en kylare, samt styrelektronik och optik. Ibland ansluts en separat kylare vid sidan om.

– Hittills har vi levererat fokalplansmatriser till modultillverkare och systemkunder som Flir. Men vi marknadsför nu även själva modulerna till industriella tillämpningar som gasdetektion. Fast ännu har vi inte levererat några moduler. Planen är däremot att vi ska göra det mot slutet av året, säger Lars Karlsson.

Irnova erbjuder moduler i samverkan med modultillverkare. Det handlar om moduler med upp till tre gånger längre livslängd än dagens alternativ. Det är framförallt kylningen som ska förbättras.

När det handlar om att höja den interna kompetensen ligger Irnova inte på latsidan. Företaget är bland annat med i ett projekt inom forskningscentrat Imagic där man arbetar med en ny detektorteknik, kallad indiumantimonid-baserade supergitter. Även FMV, Flir och Autoliv deltar där.

– Indiumantimonid-detektorer är bredbandigare än Qwip och har en klart högre känslighet i våglängdsområdet 8 till 12 µm. De har också en högre arbetstemperatur, vilket är en klar fördel på systemnivå, säger Henk Martijn, teknikchef på Irnova.

Arbetstemperaturen, som ligger på 90 till 100 Kelvin, gör att systemet kan använda en mindre kylare alternativt kortare nedkylningstid. Än så länge har man dock inte lyckats lösa hur pixlarna ska isoleras elektriskt – det flyter strömmar på detektorns yta. Men siktet är ställt på att en prototyp ska vara klar under 2009.

Parallellt med forskningsarbetet vidareutvecklar Irnova sin Qwip-teknik. Mindre storlek på pixlarna och högre upplösning på matrisen står bland annat på agendan

– Vi jobbar med att ta fram större matriser som har en miljon pixlar. Vi kan göra det, men vi vill ha en kund innan vi drar igång, säger Lars Karlsson.

Likaså tittar företaget på att lägga två detektorchips ovanpå varandra för att på så sätt kunna detektera två olika våglängdsområden. Detektorerna är nämligen
väldigt smalbandig med en känslighetstopp på 8,6 µm, som kan skräddarsys att fungera mellan 4 och 18 µm.

Idag finns det ytterligare några få tillverkare av Qwip-detektorer i världen, bland annat två i USA och två i Europa.

– Men vi ser inte dessa företag som våra största konkurrenter. Istället finns det företag som tillverkar andra typer av detektor, som vi ser en viss konkurrens ifrån, säger Henk Martijn.