医疗用抗X射线CMOS图像传感器

技术简介

该技术是数字、模拟混合超大规模集成电路系统技术，是信息获取与处理领域中图像处理技术的重要组成部分，在消费电子、工业生产、科学研究、空间探索、生物医学、汽车、个人移动产品等各个领域有着广泛的应用。技术开发单位长期从事空间用CMOS图像传感器的研制，已突破了高灵敏度与高动态设计技术、高抗辐射性能设计技术、高精度低噪声读出电路设计技术、高速高精度片上模数转换器设计技术、智能窗口时序控制电路设计技术等关键技术，研制了我国首款百万像素抗辐射CMOS图像传感器，在灵敏度、动态范围、暗电流、噪声、帧频等性能方面具有大幅提升，并进行了批量生产工作。

技术指标

分辨率：1024×1024
像素尺寸：15µm×15µm
光谱范围：400～1000nm
灵敏度（@550nm）：2.7V/lux•s
动态范围：70dB，85dB（双斜）
QE×FF：＞45%
满阱容量：＞200Ke-
平均暗电流（@室温）：100pA/cm2（实测20pA/cm2）
FPN：＜0.8%offullwell（Global）
PRNU：＜2%offullwell（Global）
输出帧频：10帧/s（实测可达20帧/s）
抗辐射总剂量：100krad(Si)（实测已达300krad(Si)）
片上ADC：12位
ESD：1500V
功耗：350mW
封装形式：JLCC84
外形尺寸：30.08mm×30.08mm×3.27mm
工作温度：-40℃～85℃

技术特点

该产品是一款具有1024×1024分辨率的高灵敏度、高动态范围CMOS图像传感器，像素尺寸为15µm×15µm。电路各项功能、指标、封装形式、引脚定义均兼容美国CYPRESS公司的STAR1000产品。该产品的高灵敏度、高动态、低照度、抗X射线性能可应用于医疗成像器械中。主要特点：

● 具有智能窗口功能，即可以随时控制输出窗口的大小和窗口的起始地址；
● 具有卷帘式电子快门，积分时间可根据需要调节；
● 在全分辨图像输出时，输出帧频最大可达30帧/s；可以根据使用需求，设置窗口分辨率，同时提高输出帧频。
● 具有1、2、4、8倍可编程增益，可以根据光照强弱控制输出增益，适应更宽工作环境；
● 具有双斜积分，可大大提高动态范围，从而提高了同一环境下强光弱光同时存在时的适应性；
● 在X射线环境，具有较好成像性能和寿命，可用于X射线检测应用。

技术水平

国际领先

适用范围

医疗设备。

专利状态

授权专利2项。

技术状态

小批量生产、工程应用阶段。

合作方式

合作开发、技术服务

预期效益

医疗等专业领域进行应用，市场应用规模在百亿以上。