imec（歐洲微電子研究中心）在SPIE Photonics West 2017（2017美國西部光電展）上展示了一款基於CCD-in-CMOS技術的高性能多光譜延時積分（time- delay-integration, TDI）圖像傳感器原型。
Imec稱，憑藉其高靈敏度和超高速度（最大300 kHz），下一代TDI圖像傳感器將瞄準遠距離傳感、生命科學和機器視覺等高端應用。這款獨特的圖像傳感器可通過多種商業模式提供，包括全定制化設計、原型TDI傳感器以及評估相機。
TDI成像技術基於收集相對於圖像傳感器線性運動的物體的多次曝光所產生的電荷。通常，這一過程通過CCD技術來完成，在CCD像素中進行電荷轉移獲得一個無噪音積分信號，並和運動場景進行同步轉輸。通過將CCD TDI像素和CMOS讀出電路相結合，imec稱這將兩種技術以最優化的方式結合在了一顆單芯片上：低噪音TDI性能、低功率、快速且複雜的讀出電路的片上集成。
Imec利用CMOS兼容工藝製造這款傳感器，獲得了一款簡單且具成本效益的解決方案。這款傳感器採用背照技術，使曝光區域實現最大化，提升了傳感器的光靈敏度。為了增強TDI成像性能，TDI CCD-in-CMOS技術還結合了多光譜或RGB彩色濾波器，其製造可以採用晶圓級工藝，或者也可以在玻璃上製造。
Imec可通過多種商業模式提供CCD-in-CMOS TDI技術，包括全定制化設計、原型TDI傳感器以及評估相機。原型TDI傳感器採用了每個CCD陣列（或帶）具有4096列和256級的格式。一種版本可以採用一個CCD陣列，也可以採用7個陣列的版本，允許添加7個光譜濾波器（如上圖）。其原型傳感器集成了CMOS驅動電路和讀出電路。
“這一獨特的低功率TDI技術在速度和靈敏度方面很有優勢。而且，可選多光譜濾波器使其相對傳統TDI解決方案，能夠針對運動場景捕獲更豐富的細節，” imec項目經理Jonathan Borremans說，“這使該技術非常適用於高端應用，例如遠距離傳感器、醫療成像、生命科學以及工業機器視覺等，這些應用能夠最大化的利用其技術優勢。”
Source:imec（歐洲微電子研究中心）
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