高性能大動態范圍 CMOS 圖像傳感器的研發
成果與項目的背景及主要用途:該項目是天津市科技發展計劃項目,2005 年 8 月 2 日通過了科委組織的專家驗收。 項目組采用自頂向下的設計方法,完成了 CMOS 圖像傳感器 1024×768 像素 陣列的版圖設計,通過了仿真驗證,結果達到了設計要求。在 Chartered 公司 0.35um 工藝線上成功試制了關鍵模塊和小規模完整的 CMOS 圖像傳感器樣片。 樣片工作正常,能夠正確的拍攝運動物體,各項指標均滿足設計要求。 背景:CMOS 圖像傳感器是當前已廣泛用于民用、工業、科技和國防領域的 各類圖像攝取系統,近年來民用電子產品領域發展迅猛,如照相手機、PC 機、 像機等。 該成果主要用于圖像攝取系統的核心部件—CMOS 圖像傳感器設計中。 技術原理與工藝流程簡介:CMOS 圖像傳感器利用成熟的 CMOS 工藝制作光 敏像素單元,因此可以把光電接收器和信號處理電路集成在單個芯片上。主要設 計內容包括:像素陣列、消噪放大電路、模數轉換器、時序控制電路和測試系統 設計。 采用自頂向下的設計方法,首先根據功能要求對系統進行架構設計,將系統 分為時序控制電路部分(數字電路實現)和從像素陣列到 AD 轉換的信號處理部 分(模擬電路實現)。版圖設計完成后,導出 GDSII 文件,在新加坡 Chartered 公 司 0.35um 工藝線進行流片,然后進行封裝。根據芯片工作對外界的要求設計 PCB 電路板,搭建測試系統,對芯片功能和各項電學指標進行測試分析。 技術水平及專利與獲獎情況:技術水平屬國內先進。 應用前景分析及效益預測:該項目取得了 CMOS 圖像傳感器的核心設計技 術,可用于各種CMOS圖像傳感器設計中,中國CMOS圖像傳感器市場需求龐大, 年復合成長率達到 60%,因此有著廣闊的應用前景。 目前國外同類產品的銷售價格遠遠高于芯片的開發成本,因此存在很大的利 潤空間,將產生很好的經濟效益。,功能上可完全兼容、并替代進,通過合作根 據市場需求,隨時調整產品種類和指標,使經濟效益最大化。 應用領域:CMOS 圖像傳感器廣泛應用于消費類、工業和科技等各個領域。 民用領域:拍照手機、數碼相機、可視門鏡、攝像機、汽車防盜等;工業領域: 生產監控、安全監控等。 4 嵌入式實時人眼視線追蹤系統 5 智能視頻監控 6 立體影像處理 7 超高頻讀寫器芯片(有資料) 8 基于多傳感器的 AR 場景定位
天津大學
2021-04-11