ams、X線検出向けの革新的なチップを発表、低コストなCT医療画像処理の新たな時代を牽引

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ams、X線検出向けの革新的なチップを発表、低コストなCT医療画像処理の新たな時代を牽引

2019/12/24ams センサ

光センサアレイとADCを1個のチップに統合したAS5950により、8スライスおよび16スライスCTスキャナーを簡素化しセンサ組立のコストを低減

2019年12月23日

高性能センサソリューションをグローバルに提供する大手サプライヤーのamsの日本法人amsジャパン株式会社（本社：東京都港区、カントリーマネージャー：岩本桂一）は、コンピュータ断層撮影（CT）スキャナーの価格をこれまでより大幅に低減できるよう取り組んでいます。センサの設計とパッケージ化におけるamsの専門知識を活用したX線検出向け統合センサチップAS5950は、システムコストを抑えながらCT検出器の性能を向上することで、より詳細な画像を可能にします。

AS5950は、高感度のフォトダイオードアレイと64チャンネルのアナログ-デジタル変換器を同一のダイへ統合したCMOSデバイスです。AS5950は単一のチップ構成のため、CT検出器モジュールへの実装が容易です。現行のCTスキャナーメーカーは、長い配線を介して単機能の読み出しチップへ接続される複雑なPCB基板上に単機能フォトダイオードアレイを組付けなければなりません。8スライスおよび16スライスCTスキャナーにおいて、この複雑なPCB構成を1個のAS5950チップで置き換えることは、画像対ノイズ比の性能の劇的な向上を意味します。加えて、メーカーの材料コストおよび製造コストの大幅な削減が可能になります。

amsの医療および特殊用途向けセンサ部門のマーケティングディレクターであるJose Vinauは、次のように述べています。「amsはCTスキャナーをより安価に、世界中で提供できるよう尽力しています。AS5950および同チップを搭載したモジュールを導入することで、X線検出器の組立と製造における困難が軽減されます」

■イノベーションが市場の成長を促進
amsは、医療画像処理市場、特に8スライスおよび16スライスCTスキャナーについて、年平均成長率で10～15%拡大していると予測しています。

フォトダイオードとADCを1個のチップへ統合するamsのイノベーションによって、医療機器の買い手にとって8スライスおよび16スライスCTスキャナーの購入が容易になることで、需要を押し上げ市場の成長が加速します。

AS5950は0.98×0.98 mm2という最適化されたピクセルサイズを備えていますが、OEMの要件に合わせて比較的短いリードタイムでカスタマイズすることも可能です。

CTモジュールの製造においては、センサをワイヤーボンディング処理によって基板へ直接組付けることができます。amsはパートナー企業と協力し、完成したCT検出器への統合を簡素化するCTモジュールのレファレンスデザインであるAS5950Mを開発しました。この2面バタブル配置モジュールは、2個のAS5950を2組使用して1個の基板へ組付けることで32×16 mm2のセンサ領域を確保するか、4個のAS5950を2組使用して32×32 mm2のセンサ領域を確保できます。

■より鮮明な医療画像の処理
AS5950の統合アーキテクチャでは、フォトダイオードアレイと読み出し回路間の最適化されたウエハーレベルの相互接続により、単機能フォトダイオード/ADCアセンブリでの基板レベル配線よりも格段に低いノイズレベルを実現しているため、画像処理能力が強化されています。これにより以下が実現されます。

●画質の改善：高解像度モードでのノイズは、455 pCのフルスケール範囲の電荷で平均わずか0.20 fCです。ADCの直線性は±300 ppmであり、複合直線性は±600 ppm（フォトダイオードを含む）と、画像の高忠実度に寄与しています。

●発熱の低減：チャンネルごとの放熱は平均0.65 mWと非常に低く抑えられており、メーカーはCTスキャナーの冷却機能のコストを抑えられます。また、内蔵の温度センサにより、ジャンクション温度の監視が可能です。

加えて、AS5950は統合時間が最低200 μsと短く設定されており、スキャナの高速回転に対応できます。SPIインターフェースを通じてデジタルデータの読み出しが可能であり、以下の設定を行えます。

●アクティブなセンサ領域：3面バタブル設定が可能なため、Z方向の合計センサ寸法を16 mmまたは32 mmから選べます。

●ピクセル解像度：アレイ構成を変更できるため、0.98×0.98 mmの標準ピクセルサイズの高解像度モードでの使用、または2つのピクセルを結合して合計サイズ1.96×0.98 mmで拡大されたZカバレッジモードでの使用が可能です。

●フルスケールの設定範囲：放射量に応じて、フォトダイオードの最大電流を3つのフルスケール範囲で200 nAから600 nAの間で設定できます。

AS5950センサICおよびAS5950Mのレファレンスモジュールは、すでにサンプル注文いただけます。センサとモジュールのレファレンスデザインとのインターフェース用に、評価キットも提供しています。評価キットには、関連するすべての性能パラメーターを実証するためのFPGA基板とソフトウェアが付属します。
詳細な技術情報については、 https://ams.com/as5950 をご覧ください。

※このリリースはこちらからダウンロードできます。
https://dl.nxlk.jp/b201a863-2631-46c9-9fbb-6f3a6dc8727c

※関連画像はこちらからダウンロードできます。
・テキストあり： https://dl.nxlk.jp/9a54df9c-3101-4158-8dbf-1170b0ece5ea
・テキストなし： https://dl.nxlk.jp/cedfad8c-9a3f-49fb-b525-e854bfdce653

● amsについて
amsは先進的なセンサソリューションの設計と製造におけるグローバルリーダーです。当社のミッションは、人とテクノロジーの間にシームレスなインターフェースを提供することで、センサソリューションで世界を牽引することです。amsの高性能センサソリューションは、小型フォームファクタ、低消費電力、最高感度、そして複数センサの統合を必要とするアプリケーションに最適です。amsは、民生、通信、産業、医療、自動車の各市場に向けて、センサソリューション、センサIC、インターフェースおよび関連ソフトウェアを提供しています。amsは、オーストリアのウンタープレムシュタッテンに本社を置き、グローバルで約9,000人の従業員を有し、8,000のお客様を支援しています。amsは、スイス証券取引所（SIX）に上場（ティッカー・シンボル：AMS）しています。
詳細については、 www.ams.com をご覧ください。

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