AS5950 在单个芯片上集成了光电二极管阵列和模数转换器,可降低 8 层及 16 层 CT 扫描仪中探测器组件的复杂度和成本

 

中国,2019 年 12 月 19 日 -- 全球领先的高性能传感器解决方案供应商艾迈斯半导体(ams AG,瑞士股票交易所股票代码:AMS)宣布,借助其最新推出的集成式 X 射线探测器芯片 --- AS5950,ams 将可进一步降低计算机断层扫描(CT)设备的成本。凭借艾迈斯半导体在传感器设计和封装领域的专业知识,AS5950 集成式 X 射线探测器芯片可提高 CT 探测器的性能,图像更详实,系统成本更低。

 

AS5950 这款 CMOS 器件在同一芯片上集成一个高灵敏度光电二极管阵列和一个 64 通道模数转换器。AS5950 单芯片更容易安装到 CT 探测器模块中。目前,CT 扫描仪制造商需要在复杂的 PCB 上安装一个分立式光电二极管阵列,并通过较长的走线将其连接至分立式读取芯片。将 8 层和 16 层 CT 扫描仪中复杂的 PCB 组件更换为单个 AS5950 芯片大大降低了图像噪声,更重要的是降低了制造商的材料和生产成本。

 

艾迈斯半导体医疗和专业传感器业务线市场营销总监 Jose Vinau 表示:“艾迈斯半导体希望能够进一步降低 CT 扫描仪的成本,使其在全球范围内普及。AS5950 及其模块的推出将简化 X 射线探测器的组装和生产。”

 

技术创新推动市场发展

据艾迈斯半导体估计,8 层和 16 层 CT 扫描仪医学成像市场将以 10-15%的复合年增长率发展。

 

艾迈斯半导体在单个芯片中集成了光电二极管阵列和模数转换器。对于医疗设备购买者来说,这一创新将降低 8 层和 16 层 CT 扫描仪的成本,使其更具普及意义,同时还有助于拉动市场需求,加速市场发展。

 

AS5950 还优化了像素尺寸,达 0.98x0.98 mm²。在合理的交货期内,艾迈斯半导体还可根据 OEM 的特殊要求提供定制像素尺寸。

 

通过使用生产 CT 模块的焊接方法,可直接将传感器安装在基板上。艾迈斯半导体与合作伙伴共同开发的 CT 模块参考设计(AS5950M)可简化集成至完整 CT 探测器中的过程。这一双边可拼接的模块可在一个基板上安装 2×2 个 AS5950,以建立一个 32 x 16 mm²的传感区域,或者安装 2 x 4 个 AS5950,以建立一个 32 x 32 mm²的传感区域。

 

更出色的医学图像计算性能

较之于分立式光电二极管 /ADC 组件中的板级走线,光电二极管阵列和读取电路之间经优化的晶圆级互连可进一步降低噪声,因此 AS5950 的集成式架构可提高成像性能。其结果是:

 

  提高了图像质量。对于 455 pC 的充电满量程,高分辨率模式下的噪声通常仅为 0.20 fC。±300 ppm 的 ADC 线性度和±600 ppm 复合线性度(包括光电二极管)有助于提高图像保真度。

 

  减少了自发热效应。功耗极低,通常为每个通道 0.65 mW,因此,制造商可对 CT 扫描仪采取低成本的空气冷却方式。集成式温度传感器可监测接合点温度。

 

AS5950 还可进行快速积分,仅需 200 µs,以支持扫描仪的较高转速。数字式数据读取可通过 SPI 接口完成,该接口还可进行如下设置:

 

  主动传感区域。由于芯片采用了三边可拼接理念,所以探测器模块的 Z 向尺寸为 16 mm 或 32 mm 可选。

 

  像素分辨率。自适应阵列使您可以采用两种模式操作设备:0.98x0.98 mm 标准像素尺寸的高分辨率模式,或较大的 Z 形覆盖范围模式,将两个像素连接成总尺寸为 1.96x0.98 mm 的像素尺寸。

 

  满量程范围。根据使用的辐射剂量,最大光电二极管电流可配置为 200 nA 至 600 nA,覆盖三个满量程范围。

 

AS5950 传感器 IC 以及 AS5950M 参考模块样品现已开始供货。我们还提供评估套件,用于连接传感器和模块参考设计。此外,还配有 FPGA 板和软件,用于展示所有相关的性能参数。

 

有关更多技术信息,请访问 https://ams.com/as5950.