國(guó)產(chǎn)CMOS圖像傳感器芯片技術(shù)現(xiàn)狀

國(guó)產(chǎn)CMOS圖像傳感器芯片技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了起伏。早在上世紀(jì)60年代末期，CMOS圖像傳感器與CCD圖像傳感器的研究幾乎同時(shí)起步，但受當(dāng)時(shí)工藝水平限制，CMOS圖像傳感器存在圖像質(zhì)量差、分辨率低、噪聲降不下來(lái)和光照靈敏度不夠等問(wèn)題，因而未得到重視和發(fā)展。而CCD器件因光照靈敏度高、噪音低、像素少等優(yōu)點(diǎn)主宰了圖像傳感器市場(chǎng)。

然而，隨著集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)和工藝水平的提高，CMOS圖像傳感器過(guò)去的缺點(diǎn)逐漸得以克服。如今，國(guó)產(chǎn)CMOS圖像傳感器在技術(shù)上不斷改進(jìn)，其應(yīng)用范圍也日益廣泛。例如，在安防監(jiān)控市場(chǎng)，對(duì)CMOS圖像傳感器的需求不斷增加。

同時(shí)，CMOS圖像傳感器在結(jié)構(gòu)和功能上也不斷優(yōu)化。一個(gè)典型的CMOS圖像傳感器通常包含圖像傳感器核心、時(shí)序邏輯、單一時(shí)鐘、芯片內(nèi)的可編程功能，如增益調(diào)節(jié)、積分時(shí)間、窗口和模數(shù)轉(zhuǎn)換器等。實(shí)際上，當(dāng)購(gòu)買(mǎi)CMOS圖像傳感器時(shí)，得到的是一個(gè)包括圖像陣列邏輯寄存器、存儲(chǔ)器、定時(shí)脈沖發(fā)生器和轉(zhuǎn)換器在內(nèi)的完整系統(tǒng)。

國(guó)產(chǎn)CMOS圖像傳感器芯片技術(shù)的最新突破

近年來(lái)，國(guó)產(chǎn)CMOS圖像傳感器芯片技術(shù)取得了一系列重大突破。

• 天津大學(xué)的仿生視覺(jué)團(tuán)隊(duì)成功自主研發(fā)了一款高性能感算一體仿生視覺(jué)智能CMOS圖像傳感器芯片。該芯片將光強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為事件流，使數(shù)據(jù)量相較以前減少了超過(guò)90%。這一創(chuàng)新成果有望廣泛應(yīng)用于高鐵、高速公路、高端制造業(yè)以及國(guó)家電網(wǎng)等重點(diǎn)領(lǐng)域。

• 長(zhǎng)光辰芯等企業(yè)共同承擔(dān)合作研發(fā)的8K超高清圖像傳感器芯片（CMOS）自研成功并通過(guò)驗(yàn)收，該圖像傳感器支持4900萬(wàn)像素、8K超高清畫(huà)面，在性能指標(biāo)方面非常先進(jìn)，打破了我國(guó)超高清成像芯片及系統(tǒng)長(zhǎng)期依賴國(guó)外進(jìn)口、發(fā)展嚴(yán)重受限的局面。

• 思特威推出全新高性能星光級(jí)升級(jí)技術(shù)SmartClarity?H系列產(chǎn)品，解決了高溫工作環(huán)境下成像品質(zhì)下降的問(wèn)題，在低照成像方面表現(xiàn)出色，有望打破安防市場(chǎng)高端傳感器進(jìn)口壟斷的局面。

國(guó)產(chǎn)CMOS圖像傳感器芯片技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

未來(lái)，國(guó)產(chǎn)CMOS圖像傳感器芯片技術(shù)將呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì)：

• 單像素尺寸不斷縮小，CIS芯片尺寸增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯。為降低成本，縮小單個(gè)像素面積成了行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，但像素?cái)?shù)量增加的幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單像素縮小的幅度，因此CIS芯片的尺寸依舊在增長(zhǎng)。

• CIS芯片也講3D堆疊。背照式結(jié)構(gòu)推動(dòng)了堆疊式CIS芯片的發(fā)展，3D堆疊應(yīng)運(yùn)而生，上層為背照式CIS芯片，中層為DRAM，下層為邏輯外圍電路。DRAM層作為一個(gè)臨時(shí)儲(chǔ)存區(qū)，能夠加速像素讀出掃描，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高速拍攝。

• CIS芯片與AI的逐步融合。行業(yè)內(nèi)常見(jiàn)的CIS芯片+AI的模式有兩種，一種是將CIS芯片與AI計(jì)算相結(jié)合，另一種是為AI應(yīng)用專門(mén)設(shè)計(jì)的CIS芯片。

國(guó)產(chǎn)CMOS圖像傳感器芯片技術(shù)與國(guó)外的比較

從技術(shù)性能角度來(lái)看，國(guó)產(chǎn)CMOS圖像傳感器芯片與國(guó)外相比存在一定差異。

• 信息讀取方式：CCD光電成像器件存貯的電荷信息，需要在二相或三相或四相時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)脈沖的控制下，一位一位地實(shí)施轉(zhuǎn)移后逐行順序讀取。而CMOS光電成像器件的電信號(hào)可從晶體管開(kāi)關(guān)陣列中直接讀取，增加了取像的靈活性，這是CCD所不具備的。

• 速度：CCD成像器件需在特定時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)脈沖控制下，以行為單位一位一位地輸出信息，速度較慢。而CMOS成像器件在采集光電圖像信號(hào)的同時(shí)就可取出電信號(hào)，能同時(shí)處理各單元的圖像信息，速度比CCD快得多，可在相當(dāng)高的幀速下動(dòng)作。

• 電源及耗電量：CCD的像素由MOS電容構(gòu)成，讀取電荷信號(hào)時(shí)需使用較高電壓的時(shí)序脈沖信號(hào)，因此CCD的取像系統(tǒng)除了要有多個(gè)電源外，其外設(shè)電路也會(huì)消耗相當(dāng)大的功率。而CMOS成像器件功耗相對(duì)較低。

• 成像質(zhì)量：CCD成像器件制作技術(shù)起步早，技術(shù)成熟，采用PN結(jié)或二氧化硅隔離層隔離噪聲，所以噪聲低，成像質(zhì)量好。而CMOS的主要缺點(diǎn)是噪聲高及靈敏度低，不過(guò)隨著技術(shù)進(jìn)展，噪聲問(wèn)題有所改善。

在市場(chǎng)份額方面，全球前十家企業(yè)占據(jù)了圖像傳感器市場(chǎng)的大部分份額，其中索尼、三星、豪威等占據(jù)了較大比例。我國(guó)早期錯(cuò)過(guò)了CCD的發(fā)展機(jī)會(huì)，近幾年發(fā)展的CMOS圖像傳感器在技術(shù)積累上不占優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)企業(yè)在低端產(chǎn)品份額領(lǐng)先，國(guó)外企業(yè)則占領(lǐng)高端市場(chǎng)。

COMS傳感器芯片清洗劑：

CMOS傳感器芯片清洗:在清洗CMOS時(shí),清洗劑必須擁有較強(qiáng)的滲透能力和被漂洗能力,以完全清除較小空間內(nèi)的助焊劑殘留物以及帶走來(lái)自生產(chǎn)過(guò)程粘附的微塵。針對(duì)這些需求,清洗劑應(yīng)具有較低的表面張力和較好的水溶性。以保證圖形感應(yīng)器上無(wú)微塵和漂洗殘留,以確保攝像模組完美的圖像清晰度,避免像素等功能缺陷。

合明科技為您提供專業(yè)的CMOS焊接后水基清洗工藝解決方案。

COMS傳感器芯片清洗劑W3110介紹:

COMS傳感器芯片清洗劑W3110是一款針對(duì)電子組裝、半導(dǎo)體器件焊后、晶圓封裝前清洗而開(kāi)發(fā)的水基清洗劑。該產(chǎn)品能夠有效去除多種助焊劑、錫膏焊后殘留物，清洗包括電路板組裝件、引線框架、分立器件、功率模塊、功率LED、倒裝芯片和CMOS上的各種助焊劑、錫膏殘留物。 W3110配以噴淋和超聲波清洗工藝能達(dá)到非常好的清洗效果。

COMS傳感器芯片清洗劑W3110的產(chǎn)品特點(diǎn)：

1、處理銅、鋁，特別是鎳等敏感材料時(shí)確保了極佳的材料兼容性，對(duì)芯片而言，不會(huì)破壞其保護(hù)層。

2、能夠有效清除元器件底部細(xì)小間隙中的殘留物，清洗后焊點(diǎn)保持光亮。

3、本產(chǎn)品易被去離子水漂洗干凈，被清洗件和清洗設(shè)備上無(wú)殘留，無(wú)發(fā)白現(xiàn)象。

4、稀釋液無(wú)閃點(diǎn)，其配方中不含任何鹵素成分且氣味很淡。

5、用去離子水按一定比例稀釋后不易起泡，可適用于超聲、噴淋工藝。

6、濃縮液可根據(jù)殘留物的可清洗難易程度，按不同比例進(jìn)行稀釋后使用。

COMS傳感器芯片清洗劑W3110的適用工藝：

水基清洗劑W3110主要用于超聲波和噴淋清洗工藝。

COMS傳感器芯片清洗劑W3110產(chǎn)品應(yīng)用：

W3110是針對(duì)電子組裝、半導(dǎo)體電子器件在焊接后的助焊劑、錫膏殘留物開(kāi)發(fā)的一款水基清洗劑。