國產(chǎn)CMOS圖像傳感器芯片技術現(xiàn)狀

國產(chǎn)CMOS圖像傳感器芯片技術的發(fā)展經(jīng)歷了起伏。早在上世紀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起步，但受當時工藝水平限制，CMOS圖像傳感器存在圖像質量差、分辨率低、噪聲降不下來和光照靈敏度不夠等問題，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)點主宰了圖像傳感器市場。

然而，隨著集成電路設計技術和工藝水平的提高，CMOS圖像傳感器過去的缺點逐漸得以克服。如今，國產(chǎn)CMOS圖像傳感器在技術上不斷改進，其應用范圍也日益廣泛。例如，在安防監(jiān)控市場，對CMOS圖像傳感器的需求不斷增加。

同時，CMOS圖像傳感器在結構和功能上也不斷優(yōu)化。一個典型的CMOS圖像傳感器通常包含圖像傳感器核心、時序邏輯、單一時鐘、芯片內(nèi)的可編程功能，如增益調(diào)節(jié)、積分時間、窗口和模數(shù)轉換器等。實際上，當購買CMOS圖像傳感器時，得到的是一個包括圖像陣列邏輯寄存器、存儲器、定時脈沖發(fā)生器和轉換器在內(nèi)的完整系統(tǒng)。

國產(chǎn)CMOS圖像傳感器芯片技術的最新突破

近年來，國產(chǎn)CMOS圖像傳感器芯片技術取得了一系列重大突破。

• 天津大學的仿生視覺團隊成功自主研發(fā)了一款高性能感算一體仿生視覺智能CMOS圖像傳感器芯片。該芯片將光強度轉化為事件流，使數(shù)據(jù)量相較以前減少了超過90%。這一創(chuàng)新成果有望廣泛應用于高鐵、高速公路、高端制造業(yè)以及國家電網(wǎng)等重點領域。

• 長光辰芯等企業(yè)共同承擔合作研發(fā)的8K超高清圖像傳感器芯片（CMOS）自研成功并通過驗收，該圖像傳感器支持4900萬像素、8K超高清畫面，在性能指標方面非常先進，打破了我國超高清成像芯片及系統(tǒng)長期依賴國外進口、發(fā)展嚴重受限的局面。

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

國產(chǎn)CMOS圖像傳感器芯片技術未來發(fā)展趨勢

未來，國產(chǎn)CMOS圖像傳感器芯片技術將呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢：

• 單像素尺寸不斷縮小，CIS芯片尺寸增長趨勢明顯。為降低成本，縮小單個像素面積成了行業(yè)技術發(fā)展趨勢，但像素數(shù)量增加的幅度遠遠高于單像素縮小的幅度，因此CIS芯片的尺寸依舊在增長。

• CIS芯片也講3D堆疊。背照式結構推動了堆疊式CIS芯片的發(fā)展，3D堆疊應運而生，上層為背照式CIS芯片，中層為DRAM，下層為邏輯外圍電路。DRAM層作為一個臨時儲存區(qū)，能夠加速像素讀出掃描，進一步實現(xiàn)高速拍攝。

• CIS芯片與AI的逐步融合。行業(yè)內(nèi)常見的CIS芯片+AI的模式有兩種，一種是將CIS芯片與AI計算相結合，另一種是為AI應用專門設計的CIS芯片。

國產(chǎn)CMOS圖像傳感器芯片技術與國外的比較

從技術性能角度來看，國產(chǎn)CMOS圖像傳感器芯片與國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鐘驅動脈沖的控制下，一位一位地實施轉移后逐行順序讀取。而CMOS光電成像器件的電信號可從晶體管開關陣列中直接讀取，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鐘驅動脈沖控制下，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的同時就可取出電信號，能同時處理各單元的圖像信息，速度比CCD快得多，可在相當高的幀速下動作。

• 電源及耗電量：CCD的像素由MOS電容構成，讀取電荷信號時需使用較高電壓的時序脈沖信號，因此CCD的取像系統(tǒng)除了要有多個電源外，其外設電路也會消耗相當大的功率。而CMOS成像器件功耗相對較低。

• 成像質量：CCD成像器件制作技術起步早，技術成熟，采用PN結或二氧化硅隔離層隔離噪聲，所以噪聲低，成像質量好。而CMOS的主要缺點是噪聲高及靈敏度低，不過隨著技術進展，噪聲問題有所改善。

在市場份額方面，全球前十家企業(yè)占據(jù)了圖像傳感器市場的大部分份額，其中索尼、三星、豪威等占據(jù)了較大比例。我國早期錯過了CCD的發(fā)展機會，近幾年發(fā)展的CMOS圖像傳感器在技術積累上不占優(yōu)勢，國內(nèi)企業(yè)在低端產(chǎn)品份額領先，國外企業(yè)則占領高端市場。

COMS傳感器芯片清洗劑：

CMOS傳感器芯片清洗:在清洗CMOS時,清洗劑必須擁有較強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自生產(chǎn)過程粘附的微塵。針對這些需求,清洗劑應具有較低的表面張力和較好的水溶性。以保證圖形感應器上無微塵和漂洗殘留,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是一款針對電子組裝、半導體器件焊后、晶圓封裝前清洗而開發(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：

1、處理銅、鋁，特別是鎳等敏感材料時確保了極佳的材料兼容性，對芯片而言，不會破壞其保護層。

2、能夠有效清除元器件底部細小間隙中的殘留物，清洗后焊點保持光亮。

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

4、稀釋液無閃點，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)品應用：

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