国产CMOS图像传感器芯片技术现状

国产CMOS图像传感器芯片技术的发展经历了起伏。早在上世纪60年代末期，CMOS图像传感器与CCD图像传感器的研究几乎同时起步，但受当时工艺水平限制，CMOS图像传感器存在图像质量差、分辨率低、噪声降不下来和光照灵敏度不够等问题，因而未得到重视和发展。而CCD器件因光照灵敏度高、噪音低、像素少等优点主宰了图像传感器市场。

然而，随着集成电路设计技术和工艺水平的提高，CMOS图像传感器过去的缺点逐渐得以克服。如今，国产CMOS图像传感器在技术上不断改进，其应用范围也日益广泛。例如，在安防监控市场，对CMOS图像传感器的需求不断增加。

同时，CMOS图像传感器在结构和功能上也不断优化。一个典型的CMOS图像传感器通常包含图像传感器核心、时序逻辑、单一时钟、芯片内的可编程功能，如增益调节、积分时间、窗口和模数转换器等。实际上，当购买CMOS图像传感器时，得到的是一个包括图像阵列逻辑寄存器、存储器、定时脉冲发生器和转换器在内的完整系统。

国产CMOS图像传感器芯片技术的最新突破

近年来，国产CMOS图像传感器芯片技术取得了一系列重大突破。

• 天津大学的仿生视觉团队成功自主研发了一款高性能感算一体仿生视觉智能CMOS图像传感器芯片。该芯片将光强度转化为事件流，使数据量相较以前减少了超过90%。这一创新成果有望广泛应用于高铁、高速公路、高端制造业以及国家电网等重点领域。

• 长光辰芯等企业共同承担合作研发的8K超高清图像传感器芯片（CMOS）自研成功并通过验收，该图像传感器支持4900万像素、8K超高清画面，在性能指标方面非常先进，打破了我国超高清成像芯片及系统长期依赖国外进口、发展严重受限的局面。

• 思特威推出全新高性能星光级升级技术SmartClarity™H系列产品，解决了高温工作环境下成像品质下降的问题，在低照成像方面表现出色，有望打破安防市场高端传感器进口垄断的局面。

国产CMOS图像传感器芯片技术未来发展趋势

未来，国产CMOS图像传感器芯片技术将呈现以下发展趋势：

• 单像素尺寸不断缩小，CIS芯片尺寸增长趋势明显。为降低成本，缩小单个像素面积成了行业技术发展趋势，但像素数量增加的幅度远远高于单像素缩小的幅度，因此CIS芯片的尺寸依旧在增长。

• CIS芯片也讲3D堆叠。背照式结构推动了堆叠式CIS芯片的发展，3D堆叠应运而生，上层为背照式CIS芯片，中层为DRAM，下层为逻辑外围电路。DRAM层作为一个临时储存区，能够加速像素读出扫描，进一步实现高速拍摄。

• CIS芯片与AI的逐步融合。行业内常见的CIS芯片+AI的模式有两种，一种是将CIS芯片与AI计算相结合，另一种是为AI应用专门设计的CIS芯片。

国产CMOS图像传感器芯片技术与国外的比较

从技术性能角度来看，国产CMOS图像传感器芯片与国外相比存在一定差异。

• 信息读取方式：CCD光电成像器件存贮的电荷信息，需要在二相或三相或四相时钟驱动脉冲的控制下，一位一位地实施转移后逐行顺序读取。而CMOS光电成像器件的电信号可从晶体管开关阵列中直接读取，增加了取像的灵活性，这是CCD所不具备的。

• 速度：CCD成像器件需在特定时钟驱动脉冲控制下，以行为单位一位一位地输出信息，速度较慢。而CMOS成像器件在采集光电图像信号的同时就可取出电信号，能同时处理各单元的图像信息，速度比CCD快得多，可在相当高的帧速下动作。

• 电源及耗电量：CCD的像素由MOS电容构成，读取电荷信号时需使用较高电压的时序脉冲信号，因此CCD的取像系统除了要有多个电源外，其外设电路也会消耗相当大的功率。而CMOS成像器件功耗相对较低。

• 成像质量：CCD成像器件制作技术起步早，技术成熟，采用PN结或二氧化硅隔离层隔离噪声，所以噪声低，成像质量好。而CMOS的主要缺点是噪声高及灵敏度低，不过随着技术进展，噪声问题有所改善。

在市场份额方面，全球前十家企业占据了图像传感器市场的大部分份额，其中索尼、三星、豪威等占据了较大比例。我国早期错过了CCD的发展机会，近几年发展的CMOS图像传感器在技术积累上不占优势，国内企业在低端产品份额领先，国外企业则占领高端市场。

COMS传感器芯片清洗剂：

CMOS传感器芯片清洗:在清洗CMOS时,清洗剂必须拥有较强的渗透能力和被漂洗能力,以完全清除较小空间内的助焊剂残留物以及带走来自生产过程粘附的微尘。针对这些需求,清洗剂应具有较低的表面张力和较好的水溶性。以保证图形感应器上无微尘和漂洗残留,以确保摄像模组完美的图像清晰度,避免像素等功能缺陷。

合明科技为您提供专业的CMOS焊接后水基清洗工艺解决方案。

COMS传感器芯片清洗剂W3110介绍:

COMS传感器芯片清洗剂W3110是一款针对电子组装、半导体器件焊后、晶圆封装前清洗而开发的水基清洗剂。该产品能够有效去除多种助焊剂、锡膏焊后残留物，清洗包括电路板组装件、引线框架、分立器件、功率模块、功率LED、倒装芯片和CMOS上的各种助焊剂、锡膏残留物。 W3110配以喷淋和超声波清洗工艺能达到非常好的清洗效果。

COMS传感器芯片清洗剂W3110的产品特点：

1、处理铜、铝，特别是镍等敏感材料时确保了极佳的材料兼容性，对芯片而言，不会破坏其保护层。

2、能够有效清除元器件底部细小间隙中的残留物，清洗后焊点保持光亮。

3、本产品易被去离子水漂洗干净，被清洗件和清洗设备上无残留，无发白现象。

4、稀释液无闪点，其配方中不含任何卤素成分且气味很淡。

5、用去离子水按一定比例稀释后不易起泡，可适用于超声、喷淋工艺。

6、浓缩液可根据残留物的可清洗难易程度，按不同比例进行稀释后使用。

COMS传感器芯片清洗剂W3110的适用工艺：

水基清洗剂W3110主要用于超声波和喷淋清洗工艺。

COMS传感器芯片清洗剂W3110产品应用：

W3110是针对电子组装、半导体电子器件在焊接后的助焊剂、锡膏残留物开发的一款水基清洗剂。