艾邁斯半導體創新型X射線探測芯片開創低成本CT新時代

近日，全球領先的高性能傳感器解決方案供應商艾邁斯半導體（ams AG）宣布，借助其最新推出的集成式X射線探測器芯片——AS5950，ams將可進一步降低計算機斷層掃描（CT）設備的成本。憑借艾邁斯半導體在傳感器設計和封裝領域的專業知識，AS5950集成式X射線探測器芯片可提高CT探測器的性能，圖像更詳實，系統成本更低。

AS5950這款CMOS器件在同一芯片上集成一個高靈敏度光電二極管陣列和一個64通道模數轉換器。AS5950單芯片更容易安裝到CT探測器模塊中。目前，CT掃描儀制造商需要在復雜的PCB上安裝一個分立式光電二極管陣列，并通過較長的走線將其連接至分立式讀取芯片。將8層和16層CT掃描儀中復雜的PCB組件更換為單個AS5950芯片大大降低了圖像噪聲，更重要的是降低了制造商的材料和生產成本。

艾邁斯半導體醫療和專業傳感器業務線市場營銷總監Jose Vinau表示：“艾邁斯半導體希望能夠進一步降低CT掃描儀的成本，使其在全球范圍內普及。AS5950及其模塊的推出將簡化X射線探測器的組裝和生產。”

技術創新推動市場發展

據艾邁斯半導體估計，8層和16層CT掃描儀醫學成像市場將以10-15%的復合年增長率發展。

艾邁斯半導體在單個芯片中集成了光電二極管陣列和模數轉換器。對于醫療設備購買者來說，這一創新將降低8層和16層CT掃描儀的成本，使其更具普及意義，同時還有助于拉動市場需求，加速市場發展。

AS5950還優化了像素尺寸，達0.98x0.98 mm2。在合理的交貨期內，艾邁斯半導體還可根據OEM的特殊要求提供定制像素尺寸。

通過使用生產CT模塊的焊接方法，可直接將傳感器安裝在基板上。艾邁斯半導體與合作伙伴共同開發的CT模塊參考設計（AS5950M）可簡化集成至完整CT探測器中的過程。這一雙邊可拼接的模塊可在一個基板上安裝2×2個AS5950，以建立一個32 x 16 mm2的傳感區域，或者安裝2 x 4個AS5950，以建立一個32 x 32 mm2的傳感區域。

更出色的醫學圖像計算性能

較之于分立式光電二極管/ADC組件中的板級走線，光電二極管陣列和讀取電路之間經優化的晶圓級互連可進一步降低噪聲，因此AS5950的集成式架構可提高成像性能。其結果是：

·         提高了圖像質量。對于455 pC的充電滿量程，高分辨率模式下的噪聲通常僅為0.20 fC。±300 ppm的ADC線性度和±600 ppm復合線性度（包括光電二極管）有助于提高圖像保真度。

·         減少了自發熱效應。功耗極低，通常為每個通道0.65 mW，因此，制造商可對CT掃描儀采取低成本的空氣冷卻方式。集成式溫度傳感器可監測接合點溫度。

AS5950還可進行快速積分，僅需200 μs，以支持掃描儀的較高轉速。數字式數據讀取可通過SPI接口完成，該接口還可進行如下設置：

·         主動傳感區域。由于芯片采用了三邊可拼接理念，所以探測器模塊的Z向尺寸為16 mm或32 mm可選。

·         像素分辨率。自適應陣列使您可以采用兩種模式操作設備：0.98x0.98 mm標準像素尺寸的高分辨率模式，或較大的Z形覆蓋范圍模式，將兩個像素連接成總尺寸為1.96x0.98 mm的像素尺寸。

·         滿量程范圍。根據使用的輻射劑量，最大光電二極管電流可配置為200 nA至600 nA，覆蓋三個滿量程范圍。

AS5950傳感器IC以及AS5950M參考模塊樣品現已開始供貨。我們還提供評估套件，用于連接傳感器和模塊參考設計。此外，還配有FPGA板和軟件，用于展示所有相關的性能參數。