解析CCD與CMOS圖像傳感器的區(qū)別

作為電子設(shè)備的“眼睛”，圖像傳感器近年來成為市場矚目的焦點，成為半導(dǎo)體行業(yè)炙手可熱的一大領(lǐng)域。目前，CCD圖像傳感器和CMOS圖像傳感器（CIS）是被普遍采用的兩種圖像傳感器。今天，我們就來了解下這兩種傳感器的特點、應(yīng)用等。

CMOS圖像傳感器產(chǎn)業(yè)鏈主要由上游的芯片設(shè)計企業(yè)，中游的晶圓代工廠、封裝企業(yè)和下游的模組廠商及終端客戶組成。CMOS對供應(yīng)鏈的拉動，在上、下、中游都有體現(xiàn)。

產(chǎn)品類型

圖像傳感器兩種主要的成像技術(shù)是CCD（電荷耦合器件）和CMOS。一般來看，CCD具有更低的噪聲，更好的像素間均勻性，并且以較佳的圖像質(zhì)量而享有盛譽。CMOS傳感器則提供了更高的集成度-降低了電路設(shè)計人員的工作復(fù)雜度-并降低了功耗。

還有一些其他類型的傳感器，比如NMOS傳感器用于光譜學(xué)，微型測光儀提供紅外熱成像的靈敏度，而特殊應(yīng)用可能會使用連接到定制放大器電路的光電二極管陣列。

產(chǎn)品特點

CCD圖像傳感器作為攝像器件，與攝像管相比，具有有體積小、重量輕、功耗小、壽命長、工作電壓低、靈敏度高、分辨率高、動態(tài)范圍寬、光敏元的幾何精度高、光譜響應(yīng)范圍寬、抗震性和抗沖擊性好、不受電磁場干擾等一系列優(yōu)點。

與CCD相比，CMOS具有體積小、耗電量低、售價較低的優(yōu)點。與CCD產(chǎn)品相比，CMOS是標(biāo)準(zhǔn)工藝制程，可利用現(xiàn)有的半導(dǎo)體設(shè)備，不需額外的投資設(shè)備，且品質(zhì)可隨著半導(dǎo)體技術(shù)的提升而進(jìn)步。值得注意的是，全球晶圓廠的CMOS生產(chǎn)線較多，量產(chǎn)時也有利于成本的降低。

應(yīng)用領(lǐng)域

CCD又可分為線型（Linear）與面型（Area）兩種，其中線型應(yīng)用于影像掃瞄器及傳真機上，而面型主要應(yīng)用于數(shù)碼相機（DSC）、攝錄影機、監(jiān)視攝影機等多項影像輸入產(chǎn)品上。CCD圖像傳感器除了大規(guī)模應(yīng)用于數(shù)碼相機外，還廣泛應(yīng)用于攝像機、掃描儀，以及工業(yè)領(lǐng)域等。

CMOS傳感器的應(yīng)用范圍也越來越廣泛，包括手機、數(shù)碼相機、視頻會議、電腦攝像頭、智能型安保系統(tǒng)、汽車倒車視像雷達(dá)等。拿工業(yè)生產(chǎn)來講，紅外圖像傳感器正在成為許多生產(chǎn)流程中的關(guān)鍵部分。隨著紅外圖像傳感器成本的降低以及各類新技術(shù)的誕生，采用了新架構(gòu)和新算法的傳感器在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮的作用越來越大，既能節(jié)約成本，又能實現(xiàn)自動化。

近年來對于CMOS圖像傳感器大的拉動，莫過于智能手機的普及。據(jù)統(tǒng)計，2018年CMOS圖像傳感器智能手機領(lǐng)域銷售額105.05 億美元，消費電子市場銷售額 15.74 億美元，計算機領(lǐng)域銷售額7.44億美元，安防領(lǐng)域銷售額12.54億美元。隨著CMOS圖像傳感器技術(shù)的進(jìn)步，包括背照式、堆棧式等技術(shù)的興起，以及雙攝像頭設(shè)計陸續(xù)出現(xiàn)并成為智能手機的新賣點。

今后，CMOS圖像傳感器的市場銷售額有望進(jìn)一步增長。從產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展趨勢來看，無論是CCD還是CMOS，其體積小型化、智能化、高像素化仍是業(yè)界積極研發(fā)的目標(biāo)。將圖像傳感器+激光雷達(dá)組合來提供解決方案，有望贏得更多汽車廠商的青睞。
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