艾邁斯半導體推出用於X光檢測的創新晶片,預告了低成本電腦斷層影像新時代的來臨

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全球領先的高效能感測器解決方案供應商艾邁斯半導體(ams AG,瑞士股票交易所股票代碼:AMS)正在協助大幅降低電腦斷層(CT)掃描儀器的價格。借助ams在感測器設計和封裝方面的專業知識,用於X光檢測的整合式AS5950感測器晶片將能以較低的系統成本建造更先進的CT儀器以獲得更清晰的影像。

AS5950是一個CMOS元件,在同一晶粒上整合了高靈敏度光電二極管陣列和64通道類比數位轉換器(ADC)。因為單晶片關係,AS5950更容易被安裝於CT檢測器模組當中。現今的CT掃描儀製造商必須在複雜的PCB上組裝分離的光電二極管陣列,並通過長走線連結到分離的讀出晶片。在8層和16層CT掃描儀中,使用單一AS5950晶片來取代這種複雜的PCB組件可大幅降低圖像雜訊效能,同時更重要的是,能大幅降低製造商的材料和生產成本。

ams醫療與專用產測器業務部門行銷總監Jose Vinau表示:「ams希望能讓CT掃描儀更負擔得起且更為普及。AS5950以及模組的問世將有效降低X光儀器在組裝和生產方面的障礙。」

創新推動市場成長
ams估計,8層和16層CT掃描儀的醫學成像市場正以10-15的年複合成長率持續增長中。

ams將光電二極管和ADC整合到單一晶片的創新方案將有助於使8層和16層CT掃描儀的價格更有利於醫療設備需求方的採購,因而可以拉抬需求並加速市場成長。

AS5950的最佳像素尺寸為0.98×0.98mm2。然而也可根據需求客製化,並在合理交貨時間條件下滿足OEM特殊需求。

新感測器可以用製造CT模組的引線鍵合製程將其直接組裝再基板上。AS5950M是ams與合作夥伴共同開發出的CT模組參考設計,可簡化與完整CT檢測儀器的整合。此一兩側可對接的模組可以採用2×2 個AS5950組裝在一個基板上,形成32x16mm2的感測區域,或用2×4 個AS5950形成32x32mm2的感測區域。

計算更清晰的醫學影像
AS5950的整合架構明顯改善的影像的效能,因為光電二極管陣列和讀出電路之間經過優化的晶圓級互連鎖ˇ產生的雜訊遠比分離光電二極管/ADC組裝的板級走線低得多,結果是:
 改善影像品質。對於455 pC的滿量程充電,高解析度模式下的雜訊通常僅為0.20 fC。 ADC線性度為±300 ppm,複合線性度為±600 ppm(包括光電二極管)有助於實現高影像傳真度。
 減少自熱。 每通道典型的0.65 mW級低功耗使製造商能夠實現CT掃描儀的低成本空氣冷卻。 整合的溫度感測器則可以監控連結點溫度。

AS5950還提供了僅200 µs的快速整合時間,以支援更高的掃描儀旋轉速度。 數位資料讀數可透過SPI介面讀取,此外還可以進行以下設置:
 有效的感測器區域。 Z方向上的總感測器尺寸由於其三邊可對接式概念而可以在16 mm或32 mm之間選擇。
 像素解析度。智慧型陣列允許以標準像素尺寸為0.98×0.98 mm的高解析度模式或將兩個像素連接到總尺寸為1.96×0.98 mm的大型Z覆蓋模式操作設備。
 滿量程範圍。 根據所施加的輻射劑量,可以在三個滿量程範圍內將最大光電二極管電流配置在200 nA至600 nA之間。

AS5950感測器IC和AS5950M參考模組現已開始供應樣品。同時也提供評估套件,用於連接感測器和模組參考設計。產品同時附帶一個FPGA板和一個用於展示所有相關性能參數的軟體。

有關更多相關技術資訊,請瀏覽https://ams.com/as5950

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