PCB Tecnico - Applicazione del circuito ceramico dell'allumina

Il PCB ceramico dell'allumina può essere un concetto completamente sconosciuto a molte persone, ma quello che la gente non sa è che in realtà è ampiamente usato nella nostra vita quotidiana e si impegna a migliorare la vita delle persone. Una delle molte applicazioni dei circuiti stampati ceramici in allumina-sensore di immagine CMOS (sensore di immagine a semiconduttore complementare dell'ossido di metallo)

La fotocamera di uno smartphone è come i suoi occhi. Nella nostra vita quotidiana, non possiamo fare a meno di lui scattare foto, registrare video, scansionare codici QR, riconoscimento facciale e così via. Il sensore di immagine è come la retina della fotocamera dello smartphone utilizzando la funzione di conversione fotoelettrica del dispositivo fotoelettrico. Convertire l'immagine luminosa sulla superficie fotosensibile in un segnale elettrico proporzionale all'immagine luminosa. Rispetto all'elemento fotosensibile della sorgente luminosa "punto" come fotodiodo e fototransistor, il sensore di immagine è un dispositivo funzionale che divide l'immagine luminosa sulla sua superficie di ricezione della luce in molte piccole unità e la converte in segnali elettrici utilizzabili.

I sensori di immagine sono principalmente suddivisi in due tipi: CCD (Charge Coupled) e CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). CCD può fornire una migliore qualità dell'immagine, immunità al rumore e flessibilità nella progettazione della fotocamera. Sebbene le dimensioni e la complessità del sistema siano aumentate a causa dell'aggiunta di circuiti esterni, può essere più flessibile nella progettazione del circuito. Il CCD è più adatto per applicazioni che richiedono prestazioni molto elevate della fotocamera e un controllo dei costi meno rigoroso, come l'astronomia, le immagini mediche a raggi X ad alta definizione e altre applicazioni scientifiche che richiedono lunghe esposizioni e requisiti rigorosi per il rumore delle immagini.

CMOS è un sensore di immagine che può essere prodotto applicando la moderna tecnologia di produzione di circuiti integrati a semiconduttori su larga scala. Ha le caratteristiche di alto rendimento, alta integrazione, basso consumo energetico e basso prezzo. La tecnologia CMOS è una tecnologia che molte aziende di ricerca e sviluppo a semiconduttori di sensori di immagine nel mondo stanno cercando di utilizzare per sostituire il CCD. Dopo anni di duro lavoro, come sensore di immagine, CMOS ha superato molte carenze iniziali e si è sviluppata a un livello che può competere con la tecnologia CCD in termini di qualità dell'immagine. Rispetto al CCD, CMOS ha i vantaggi di piccole dimensioni, consumo energetico inferiore a 1/10 del CCD e 1/3 più economico del CCD. Renderli più adatti per applicazioni che richiedono spazio ridotto, dimensioni ridotte, basso consumo energetico, ma non requisiti particolarmente elevati di rumore e qualità dell'immagine. Ad esempio, la maggior parte delle applicazioni di ispezione industriale con illuminazione ausiliaria, applicazioni di sicurezza, la maggior parte delle applicazioni di fotocamere per telefoni cellulari e la maggior parte delle applicazioni di fotocamere digitali commerciali di consumo.

CCD e CMOS hanno i loro vantaggi in diversi scenari applicativi. Tuttavia, con il continuo miglioramento della tecnologia e della tecnologia CMOS, gli svantaggi di alto costo e alto consumo energetico di CCD sono difficili da migliorare e il prezzo di CMOS di fascia alta continua a scendere. Credo che nel futuro sviluppo, CMOS occuperà una posizione sempre più importante.

Scattare foto è diventata la chiave per la differenziazione degli smartphone, guidando la crescita dei sensori di immagine CMOS

Nel mercato sempre più saturo degli smartphone, i produttori di PCB hanno già considerato l'innovazione delle fotocamere come un componente chiave per differenziarsi dai loro concorrenti. Tre telecamere e quattro telecamere sono stati a lungo luoghi comuni. La qualità della fotografia di un telefono cellulare è estremamente grande. La maggior parte dei consumatori darà priorità alla questione al momento dell'acquisto. Nuovi tipi, diversificazione e biometria più avanzata delle funzioni della fotocamera richiedono una tecnologia di imaging più avanzata. La domanda dei consumatori ha ulteriormente favorito la crescita del mercato dei sensori di immagine.

I sensori di immagine CMOS occupano rapidamente il mercato dei sensori di immagine grazie alla loro economicità, velocità di elaborazione veloce e basso consumo energetico. Ma non c'è davvero modo per CMOS di andare oltre? La dissipazione del calore e la sensibilità sono ancora i "punti di dolore" della CMOS. In questo momento, il circuito ceramico in allumina è necessario.

Gestione della dissipazione di calore, migliora la vita del sensore di immagine CMOS

Il metodo di acquisizione del segnale luminoso del sensore di immagine CMOS è attivo e la carica generata dal fotodiodo è amplificata ed emessa direttamente dal transistor. Quando si elaborano immagini in rapida evoluzione, la corrente cambia frequentemente e il flusso aumenta, causando il surriscaldamento. Influenza la durata e l'affidabilità dei sensori di immagine CMOS. A causa delle piccole dimensioni del sensore di immagine CMOS, la maggior parte del calore non può essere dissipato dalla superficie. Se si desidera ottenere una migliore dissipazione del calore, è possibile iniziare solo dal circuito stampato. I materiali tradizionali FR-4 e FE-3 non possono soddisfare i requisiti dei sensori di immagine CMOS. Con la sua elevata conducibilità termica (20 ~ 27W / mK), i circuiti ceramici in allumina Stoneon possono soddisfare gli elevati requisiti di dissipazione del calore dei sensori di immagine CMOS e il materiale ceramico stesso ha alta resistenza, durezza, resistenza agli urti termici, isolamento e proprietà chimiche. La stabilità, la buona adesione al metallo, può prolungare ulteriormente il ciclo di vita del prodotto.

La sensibilità è aumentata e i pixel del sensore di immagine CMOS sono migliorati.

Ogni pixel del sensore CMOS contiene un amplificatore e un circuito di conversione A/D. Troppi dispositivi aggiuntivi comprimono la superficie dell'area fotosensibile di un singolo pixel, in modo che la sensibilità del sensore di immagine CMOS sia bassa. I fornitori di sensori di immagine CMOS hanno ridotto il numero di lavoro con pixel pitch ridotto. I circuiti stampati ceramici in allumina di pietra possono essere assemblati ad alta densità (la risoluzione di linea/spaziatura (L/S) può raggiungere 20μm), che è un buon aiuto per realizzare l'integrazione e la miniaturizzazione delle apparecchiature.

La tecnologia di metallizzazione ceramica include HTCC, LTCC, DBC, DPC e altri metodi di processo, ma solo la tecnologia a film sottile DPC utilizza lo sputtering magnetron per combinare saldamente rame e substrati ceramici, quindi la prestazione di cristallizzazione del metallo dei circuiti stampati ceramici è buona, la planarità è buona, il circuito non è facile da cadere e ha prestazioni affidabili e stabili, migliorando così efficacemente la forza di legame del chip e del substrato, che è favorevole al controllo di qualità del sensore di immagine CMOS. Oltre ai vantaggi di cui sopra, i circuiti stampati ceramici che utilizzano la tecnologia DPC a film sottile possono anche ottenere substrati tridimensionali e cablaggio tridimensionale. Hanno una buona resistenza alla corrosione e mantengono il circuito in uno stato di temperatura costante, che è più favorevole al consolidamento e al rafforzamento delle prestazioni e delle caratteristiche dei sensori di immagine CMOS.

Il circuito stampato ceramico non solo può soddisfare i requisiti di prestazione del sensore di immagine CMOS per la dissipazione del calore, il ciclo di vita e realizzare l'integrazione e la miniaturizzazione delle apparecchiature, ma può anche dare pieno gioco ai vantaggi del sensore di immagine CMOS e garantire che i suoi svantaggi possano essere minimizzati.

Attualmente, i sensori di immagine CMOS si stanno sviluppando nella direzione di alta risoluzione, alta sensibilità, integrazione e intelligenza. E gradualmente sostituire il CCD, non c'è dubbio che il mercato dei sensori di immagine CMOS non si fermerà qui, avrà migliori prospettive di sviluppo. Come produttore professionale di PCB ceramici, seguiremo la direzione del mercato e ci dedicheremo a produrre substrati ceramici migliori per servire meglio le nostre vite.