國產CMOS圖像傳感器芯片技術現狀

國產CMOS圖像傳感器芯片技術的發展經歷了起伏。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展。而CCD器件因光照靈敏度高、噪音低、像素少等優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、芯片內的可編程功能，如增益調節、積分時間、窗口和模數轉換器等。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、定時脈沖發生器和轉換器在內的完整系統。

國產CMOS圖像傳感器芯片技術的最新突破

近年來，國產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，使數據量相較以前減少了超過90%。這一創新成果有望廣泛應用于高鐵、高速公路、高端制造業以及國家電網等重點領域。

• 長光辰芯等企業共同承擔合作研發的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長期依賴國外進口、發展嚴重受限的局面。

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

國產CMOS圖像傳感器芯片技術未來發展趨勢

未來，國產CMOS圖像傳感器芯片技術將呈現以下發展趨勢：

• 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技術發展趨勢，但像素數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，能夠加速像素讀出掃描，進一步實現高速拍攝。

• CIS芯片與AI的逐步融合。行業內常見的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，全球前十家企業占據了圖像傳感器市場的大部分份額，其中索尼、三星、豪威等占據了較大比例。我國早期錯過了CCD的發展機會，近幾年發展的CMOS圖像傳感器在技術積累上不占優勢，國內企業在低端產品份額領先，國外企業則占領高端市場。

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的助焊劑殘留物以及帶走來自生產過程粘附的微塵。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的水基清洗劑。該產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，無發白現象。

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、錫膏殘留物開發的一款水基清洗劑。