西门子新型Stellar CT光探测器模块中的超低噪声混合信号芯片

奥地利微电子公司是一家高性能模拟IC和传感器解决方案的设计者及制造商，专为消费通信、工业医疗、汽车应用行业服务。该公司今日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光探测器模块提供更高分辨率的图像。

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整合在了一起。

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。

医疗专业人员对新型CT设备有两项关键要求：

· 更高分辨率的图像，对病人状况实现更精确的诊断
· 更低的X射线剂量，在病人接受扫描时降低其健康风险

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。

ASIC性能：

· 独有的奥地利微电子知识产权。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。
· 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。
· 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。
· 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。

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。

ASIC与前代产品相比：

· 同传统探测器相比，低剂量扫描中的噪声降低了20%
· 图片分辨率达到0.5mm，比传统探测器改善了0.3mm
· 动态范围扩展，支持低剂量扫描的更广泛应用
· 标准功耗从1,000W降低至300W。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。

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。”

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。”