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  • TDK和SEL公布業界最小照度傳感器的秘訣
  • 2012-4-16 13:50:28
  • TDK開始量產業界最小的照度傳感器(可視光傳感器)——1.2mm×1.0mm(1210尺寸)的“BCS1210A1L”和“BCS1210A1H”。與此前市面上其它公司的小型產品(1.6mm×1.6mm,1616尺寸)相比,封裝面積還不到一半。內置有放大器電路,用照度100lx的熒光燈的燈光照射時的輸出電流方面,BCS1210A1L為標準3μA、BCS1210A1H為標準24μA。與未內置放大器電路的TDK原產品的0.1μA輸出電流相比,要高出1~2個數量級。盡管尺寸小,但輸出與內置放大器電路的其它公司產品相比,處于同等水平。在開發過程中,TDK在照度傳感器上施加了許多技巧與改進。 光電二級管的面積一氣減至1/4   TDK與半導體能源研究所(SEL)共同開發了此次的照度傳感器。此前兩公司一直在合作開發照度傳感器。TDK此前銷售的產品是在玻璃底板上形成非晶硅的照度傳感器,“與使用硅底板的其它公司的產品相比,價格競爭力比較高”(TDK Head Business部門 薄膜器件統括部 PV器件室 營業推進組組長 篠原久人)。   但是,最近價格方面的優勢已經不明顯了。原因就是與競爭對手間的價格競爭趨勢激烈。在手機領域,為降低耗電量,配備亮度隨外部光線強度自動調整的液晶面板和鍵盤的機型越來越多。因此,檢測外部光線強度的照度傳感器成了不可缺少的部件。由于需求擴大了,所以涉足照度傳感器市場的廠商也增加了,自然廠商間的競爭也越來越激烈。   在這一狀況下,為了提高產品的競爭力,TDK與SEL開始了此次的照度傳感器的開發。切入點就是相對其它公司產品較差的外形尺寸大(原產品為2.0mm×1.5mm)和輸出電流小。由于將原產品中占芯片面積一半(1.25mm×1.2mm)的光電二極管的面積減小到了1/4左右,所以減小了芯片尺寸。另外,還通過追加放大器電路(作用是放大接收可視光時二極管的輸出電流),提高了輸出電流。暗電流等輸出電流以外的電氣特性與原來一樣。放大器電路的放大率沒有公布。 僅放大器電路采用低溫多晶硅   追加放大器電路說起來簡單,其實TDK和SEL必須在所制造的照度傳感器上下一番功夫, 這是因為現有傳感器沒有使用硅底板,而是使用了玻璃底板上的非晶硅。由于非晶硅的載流子遷移率低,所以晶體管的電流驅動能力低、無法組成所期望的放大器電路。因此,兩公司采用局部處理的方法,將非晶硅改換為低溫多晶硅,從而提高了載流子的遷移率。在低溫多晶硅部分嵌入晶體管(這里是TFT)、組成了放大器電路。光電二極管的形成區域,非晶硅仍保持原樣。關于轉換為低溫多晶硅的方法,沒有公布具體細節。   如果使用硅底板的話,芯片尺寸還可以比此次的照度傳感器更小。因為處理硅底板的生產線的加工尺寸比處理玻璃底板的生產線小一個數量級、載流子遷移率比低溫多晶硅高。但是,如果不對封裝照度傳感器芯片的封裝進行改進的話,外形尺寸會比TDK和SEL此次開發的產品要大。此次產品的芯片面積和封裝的面積一樣。因為相比之下,使用硅底板的其它公司的產品使用帶引線框架的封裝,芯片和引線框架采用導線焊接(Wire Bonding)來連接。這樣就無法減小封裝面積,需要采用晶圓極的CSP方法。 計劃擴充產品線、減小尺寸、開發彩色傳感器   據TDK介紹,今后將大致在三個方向上展開照度傳感器開發。第1,擴充產品線。此次準備的2個品種都是相對于照度電流呈線性變化的模擬線性輸出。今后還將考慮支持對數輸出和數字輸出等。   第2,進一步減小尺寸?;菇跣」獾綞芮?、提高放大器電路的放大率。另外,還計劃減小玻璃底板的厚度,或者利用塑料底板,挑戰照度傳感器的超薄化。   第3,開發彩色傳感器。比如,正在考慮將此次的照度傳感器與彩色過濾器相組合,以開發彩色傳感器。
     
     
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