超低噪聲混合信號芯片 助力醫療CT性能顯著提升
2012-11-18 22:30:26 本站原創奧地利微電子宣布開始供應新款高集成ASIC，在較低的X射線劑量下，幫助西門子新型計算機斷層掃描(CT)光探測器模塊提供更高分辨率的圖像。奧地利微電子公司是全球領先的高性能模擬IC和傳感器解決方案的設計者及制造商，專為消費通信、醫療電子、汽車應用行業服務。
作為西門子新型Stellar CT光探測器模塊的組成部分，奧地利微電子的ASIC可捕捉并數字化病人身體的圖像。它在一個層疊骰子型(3D集成式)配置結構內，將一個高分辨率光電二極管同一個低噪聲模數轉換器(ADC)整合在了一起。
新型ASIC是奧地利微電子和西門子的合作成果，這項合作開始于2005年，旨在根據腫瘤學家和其他醫療專業人員的需求，生產新一代光探測器模塊，并從根本上提升性能。
醫療專業人員對新型CT設備有兩項關鍵要求：
· 更高分辨率的圖像，對病人狀況實現更精確的診斷
· 更低的X射線劑量，在病人接受掃描時降低其健康風險
該ASIC產品實現了模擬傳感器的性能突破，大幅降低了光電二極管和ADC之間敏感模擬信號的噪聲。為了實現如此顯著的性能提升，這項ASIC開發項目借鑒了奧地利微電子產品的眾多性能。其中包括：
· 獨有的奧地利微電子知識產權(IP)。創新型兩級ADC消除了在許多ADC工作過程中所需的間隔時間，因此能夠采樣完整的輸入信號。這可以實現最大化的線性輸出。
· 精密的增益和偏移校正，可以由廣泛的動態光學輸入產生高精準輸出。
· 對晶體管特性進行微調來實現最小噪聲。該ASIC硬模由位于奧地利格拉茨的奧地利微電子晶圓工廠生產，公司專業的生產流程為該產品的電路設計帶來諸多幫助。
· 通過應用新制造工藝來實現混合信號產品的3D集成。奧地利微電子采用層疊骰子式技術，集成了光探測器和ADC，用一個250μm硅通孔來取代上一代探測器模塊中從傳感器到ADC的板級長軌道。這可以幫助西門子減小噪聲和串擾對敏感模擬信號的影響。
奧地利微電子ASIC在線性、降低噪聲和速度方面都得到了顯著提高，新型Stellar光探測器相較于它所替代的前代產品，性能上得到顯著改善。
· 同傳統探測器相比，低劑量掃描中的噪聲降低了20%
· 圖片分辨率達到0.5mm，比傳統探測器改善了0.3mm
· 動態范圍擴展，支持低劑量掃描的更廣泛應用
· 標準功耗從1,000W降低至300W。
這也減少了廢熱生成，進一步提升了信號質量和圖像分辨率。
西門子醫療業務部表示，在Stellar探測器中“針對CT應用，西門子首創了在專用集成電路(ASIC)中集成光電二極管和ADC，從而縮短了信號路徑。該新型ASIC的功耗降低了85%，散熱更少，進一步減小了電子噪聲。”
奧地利微電子工業醫療部市場總監Michael Leitner稱：“性能實現突破的新型ASIC的成功交付需要與客戶的緊密合作和溝通。奧地利微電子于2005年開始與西門子合作，共同研究Stellar探測器項目。我們對高端醫療應用要求及西門子具體需求的理解，共同促成了ASIC的成功交付。奧地利微電子的這款應用于Stellar探測器的新品目前正在出貨。”
