CCD和CMOS图像传感器芯片封装测试造程发展
在影像利用需要大幅提升的火上加油下,60年代早已问世的影像传感器芯片,也再度受到市场器沉。影像感测芯片在系统中的作用,正如同人的眼睛,在影像撷取职能上占极度沉要职位。本文将深刻介绍影像传感器芯片在封装测试造程上的特色,以及目前有关技术的发展趋向与挑战。

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近年出处于技术之不休精进,新一代数位产品不仅可整合来自负息、消费及通讯三大领域的技术,更同时具备多媒体效力的个性。而在此个性中,影像处置技术也随着各类零组件技术的成熟及日益增长的利用面,逐步成为受消费者瞩主张发展领域。
影像处置技术的利用,除了在传统的传真机或扫瞄器可看到之表,我们发现愈来愈多的数字产品也都拥有此职能,例如,目前广受市场欢迎的数字式摄录像机、数字相机,而具备拍照职能的行动电话更是当下炙手可热的产品;此表,其它如监督用相机、玩具等也是影像处置厂商不会忽视的利用领域。

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影像传感器的分类
在影像利用需要大幅提升的火上加油下,60年代早已问世的影像传感器芯片,也再度受到市场器沉。影像感测芯片在系统中的作用,正如同人的眼睛,在影像撷取职能上占极度沉要职位。目前具备此职能的组件重要为CCD(电荷耦合器)传感器与CMOS(互补式金属氧化物半导体)传感器两种。
CCD与CMOS两种组件别离早在1969年与1967年就已问世,固然两者的职能一样,其信号传递方式却是大异其趣。此刻就让我们来看看这两者运作逻辑与特色。
CCD影像传感器
为因应分歧的产品利用需要,CCD传感器可分为线型与面型两种。其中线型CCD传感器常见于数字复印机、扫瞄器与传真机,面型CCD传感器则重要利用在数字相机与摄录像机等产品中。

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当感测到表界传送来的信号时,CCD传感器会先把这些信号转换成电荷,透过系统施加电流脉冲后再以一个图素接一个图素的方式传递电荷,最后汇集于输出放大器并逐一被转换成电压讯号。经由其它系统芯片读取这些电压讯号并最后转换成可贮存或显示之影像。电压凹凸对应着影像亮度强弱,固然速度较慢,但拥有较高的表界噪声滋扰抵抗能力及较佳的动态影像职能,因而影像的品质较佳。另表CCD传感器由MOS(金属氧化物半导体)设计法令造成,而绝大无数之系统支持芯片为CMOS设计法令造成,因兼容问题无法整合成单一芯片。
CMOS影像传感器
CMOS传感器固然比CCD传感器较早问世,但因量产技术的开发脚步较慢,因而未能把握先发者的优势。CMOS传感器可分为被动式与自动式两种,早期的产品多属被动式产品,但由于所获得的影像品质欠安,因而有了自动式CMOS传感器的产生,并使得CMOS传感器的利用能够不再局限于钟注低阶像素产品,可向上延长至本出处CCD传感器主导的高阶产品。
由于利用半导体CMOS造程,且七成以上与传统半导体产品诸如微处置器,微节造器及影象芯片的造程逻辑类似,因而CMOS影像传感器的造作厂商,不用再另表采办昂贵的半导体设备,即可利用寂仔设备从事出产。此表,CMOS传感器尚拥有低耗电量的个性。由于CMOS影像传感器中的每一个图素都内建有晶体管,固然这样的设计限度了图素在晶圆上的数量,使其画素值通常不及CCD传感器,但这种方式让驱动信号的电压降低很多,进而协助产品免去对额表电压支持的需要。
固然CMOS影像传感用具备成本效益的优势,但基于原有设计上之限度,在某些效力阐发上,CMOS并没有法子达到像CCD传感器一样的品质,当它遭逢表界滋扰时,即无法对影像做极度详细化的处置,尤其在面对一些动态影像时,更是如此。
影像传感器芯片的利用趋向
CCD与CMOS影像传感器由于各有分歧优势,也造就了它们在分歧利用领域之发展。CCD传感器的影像品质较佳,因而在某些对影像产品要求较严格的高阶利用领域,保有极度牢固的职位。
而CMOS影像传感器则由于其设计方式及选取半导体造程,具备了省电与整合的优势,再加上造程技术成熟,所以价值比力低,并且被宽泛地利用在各类对价值敏感的信息及消费性电子产品中。尤其沉要的是,这些个性也正切合目前市场上许无数字产品所强调的轻薄短幼设计概想,因而其发展亦不容幼觑之。
也正由于是采半导体造程来出产,所以市占率不休提升的CMOS影像传感器,不仅为前段的芯片造作厂商带来商机,也同样为后段封装测试厂商带来新的发展领域。不外,由于CMOS影像传感器性质上可同时处置光学与电子讯号,与传统芯片分歧,对作业环境与造程的要求因而更严格。接下来,我们将针对CMOS传感器谈谈其技术架构与发展示况。
CMOS影像传感器之封装技术
目前CMOS影像传感器所选取的封装型态,分为CLCC(Ceramic Leadless Chip Carrier;陶瓷无引线芯片载具)、OLCC(Organic Leadless Chip Carrier;有机无引线芯片载具)和相机?槭剑–amera Module)封装等三种。其中,CLCC技术重要利用于封装尺寸较大或130万画素以上之影像传感器的封装;而OLCC封装技术则由于可使用混合型基板,成本相对上较低,同时在基板设计方面也拥有高度弹性,因而多半利用在对价值敏感的消费性数字产品上;至于相机?槭降姆庾霸蚪盟ㄔ谛滦说南嗷只谐。