„Stacked Pixel“-Technologie sorgt für leistungsstarke und kompakte Embedded Vision
Die neu entwickelte Sony Pregius™ S-Serie ist die vierte Generation der CMOS-Bildsensoren des Marktführers mit Pregius-Technologie. Pregius S verwendet mit „Stacked Pixel“ eine vertikal aufgebaute Sensorarchitektur, die auf Sony´s proprietärer Global Shutter-Technologie mit BSI-Pixelstruktur basiert. Sony’s vierte Sensor-Generation erreicht damit eine höhere Leistung bei kleinerem Packaging. Intelligente Embedded Vision Anwendungen in der Industrie profitieren von einer 1,7-mal höheren Auflösung, bei gleichzeitig 40% kleinerem Pixeldesign. Erste Samples der neuen Pregius S-Linie sind über FRAMOS erhältlich.
Die Pregius S-Technologie bietet sowohl verzerrungsfreie als auch hochauflösende Bilder sowie ein minimalisiertes Packaging für Anwendungen in der Fertigung, Inspektion und Logistik – darüber hinaus erreicht sie eine höhere Präzision und Verarbeitungsgeschwindigkeit für die Smart Factory und die fortschreitende Automatisierung. Der Hauptunterschied der neuen „Stacked Pixel“- Technologie besteht in der Platzierung der Speicher-Elemente und der elektrischen Verdrahtung der Pixel. Herkömmliche, frontseitig-belichtete CMOS-Architekturen haben für die Ladung neben der Fotodiode einen Zwischenspeicher, um zeitliche Unterschiede beim Auslesen und damit einhergehende Bewegungsartefakte zu vermeiden sowie die Ladung während des Auslesens vor eindringendem Licht zu schützen. Doch diese Architektur kann nur begrenzt Licht aufnehmen, was bei einer weiteren Miniaturisierung zu Sättigungsproblemen führt.
Sibel Yorulmaz-Cokugur, Sensorexpertin bei FRAMOS, sagt: “Die technologische Entwicklung und der globale Wettbewerb fordern stetig mehr Leistung auf kleinstem Raum, das ist der Treiber für zukunftsweisende Anwendungen und Innovationen. Aufgrund ihrer hervorragenden technischen Expertise haben die Entwickler von Sony Semiconductor Solutions mit der vierten Generation ihrer CMOS Global Shutter Sensoren perfekte Ergebnisse erzielt. Die neue Pregius S-Serie kombiniert verbesserte Leistung mit Miniaturisierung und ermöglicht es Kunden, von einer gesteigerten Produktivität und intelligenten Anwendungen in Embedded Vision und der Automatisierung zu profitieren”.
In der neuen BSI-Pixel-Architektur wird die elektrische Verdrahtung der Pixel unter den Fotodioden platziert, die Pixelgröße kann von herkömmlichen 3,45µm auf 2,74µm reduziert werden, wobei die Empfindlichkeit und Sättigungsqualität erhalten bleibt und eine 1,7-fach höhere Auflösung erreicht wird. Wo die konventionelle frontseitig-belichtete CMOS-Technologie eine Auflösung von 12 Megapixel erreicht, erreicht die Pregius S-Linie 20 Megapixel, sowie gleichzeitig eine um 20 Prozent gesteigerte Quanteneffizienz (Peak QE), 44 Prozent mehr Sättigung pro Pixel und eine um 12 Prozent erhöhte Dynamik*. Außerdem ermöglicht die neue Struktur 1,4-fach mehr Bildraten, was zu 2,4 Mal schnelleren Datenraten und einer deutlichen Steigerung des Durchsatzes in Hochgeschwindigkeit führt. Industrielle Anwendungen profitieren von Inspektionen mit einem größeren Sichtfeld, höherer Genauigkeit und kürzeren Messzeiten, was zu einer dreifachen Verbesserung der Produktivität und Effizienz führt.
Die neue „Stacked Pixel“ CMOS-Architektur bietet auch die Möglichkeit, zusätzliche Signalverarbeitung auf dem Chip aufzubringen, was eine Miniaturisierung und erweiterte Sensorfunktionalitäten ermöglicht. Datenoptimierungsfunktionen wie Smarte Regions of Interest, Self-Triggering, Komprimierung oder Compositing reduzieren die Verarbeitungslast und Datenmenge sowie führen zu einem kleineren Gesamtsystem.
Die neue Pregius S-Linie wird ab Herbst 2019 erhältlich sein. Die Produktexperten von FRAMOS unterstützen Kunden bei der Integration dieser neuen Sensoren in ihre Anwendungen und Projekte. Darüber hinaus wird das FRAMOS Engineering auch für die Pregius S-Sensoren Services und IP rund um die SLVS-EC-Schnittstelle, wie etwa den SLVS-EC IP Core für Xilinx FPGAs, anbieten. FRAMOS hält ein breites Spektrum an Entwicklungs-Dienstleistungen und Logistik bereit.
* Vergleich eines Sensors im 1.1” Format mit Pregius S-Technologie und dem Sony IMX253 (1.1”, 12 MP), einem frontseitig-belichteten CMOS-Bildsensor
