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超低噪声混合信号芯片助力医疗CT性能显著提升

发布时间:06-21  
日前,奥地利微电子宣布开始供应新款高集成ASIC,在较低的X射线剂量下,帮助西门子新型计算机断层扫描(CT)光探测器模块提供更高分辨率的图像。奥地利微电子公司是全球领先的高性能模拟IC和传感器解决方案的设计者及制造商,专为消费通信、医疗电子、汽车应用行业服务。


?日前,奥地利微电子宣布开始供应新款高集成ASIC,在较低的X射线剂量下,帮助西门子新型计算机断层扫描(CT)光探测器模块提供更高分辨率的图像。奥地利微电子公司是全球领先的高性能模拟IC和传感器解决方案的设计者及制造商,专为消费通信、医疗电子、汽车应用行业服务。

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?作为西门子新型Stellar?CT光探测器模块的组成部分,奥地利微电子的ASIC可捕捉并数字化病人身体的图像。它在一个层叠骰子型(3D集成式)配置结构内,将一个高分辨率光电二极管同一个低噪声模数转换器(ADC)整合在了一起。


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?新型ASIC是奥地利微电子和西门子的合作成果,这项合作开始于2005年,旨在根据肿瘤学家和其他医疗专业人员的需求,生产新一代光探测器模块,并从根本上提升性能。


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?医疗专业人员对新型CT设备有两项关键要求:


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?·?更高分辨率的图像,对病人状况实现更精确的诊断


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?·?更低的X射线剂量,在病人接受扫描时降低其健康风险


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?该ASIC产品实现了模拟传感器的性能突破,大幅降低了光电二极管和ADC之间敏感模拟信号的噪声。为了实现如此显著的性能提升,这项ASIC开发项目借鉴了奥地利微电子产品的众多性能。其中包括:


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?·?独有的奥地利微电子知识产权(IP)。创新型两级ADC消除了在许多ADC工作过程中所需的间隔时间,因此能够采样完整的输入信号。这可以实现最大化的线性输出。


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?·?精密的增益和偏移校正,可以由广泛的动态光学输入产生高精准输出。


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?·?对晶体管特性进行微调来实现最小噪声。该ASIC硬模由位于奥地利格拉茨的奥地利微电子晶圆工厂生产,公司专业的生产流程为该产品的电路设计带来诸多帮助。


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?·?通过应用新制造工艺来实现混合信号产品的3D集成。奥地利微电子采用层叠骰子式技术,集成了光探测器和ADC,用一个250μm硅通孔来取代上一代探测器模块中从传感器到ADC的板级长轨道。这可以帮助西门子减小噪声和串扰对敏感模拟信号的影响。


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?奥地利微电子ASIC在线性、降低噪声和速度方面都得到了显著提高,新型Stellar光探测器相较于它所替代的前代产品,性能上得到显著改善。


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?·?同传统探测器相比,低剂量扫描中的噪声降低了20%


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?·?图片分辨率达到0.5mm,比传统探测器改善了0.3mm


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?·?动态范围扩展,支持低剂量扫描的更广泛应用


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?·?标准功耗从1,000W降低至300W。


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?这也减少了废热生成,进一步提升了信号质量和图像分辨率。


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?西门子医疗业务部表示,在Stellar探测器中“针对CT应用,西门子首创了在专用集成电路(ASIC)中集成光电二极管和ADC,从而缩短了信号路径。该新型ASIC的功耗降低了85%,散热更少,进一步减小了电子噪声。”


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?奥地利微电子工业医疗部市场总监Michael?Leitner称:“性能实现突破的新型ASIC的成功交付需要与客户的紧密合作和沟通。奥地利微电子于2005年开始与西门子合作,共同研究Stellar探测器项目。我们对高端医疗应用要求及西门子具体需求的理解,共同促成了ASIC的成功交付。奥地利微电子的这款应用于Stellar探测器的新品目前正在出货。”


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