行业验证制造数据 · 2026

CCD探测器阵列

基于 CNFX 目录中多个工厂资料的聚合洞察,CCD探测器阵列 在 计算机、电子和光学产品制造 行业中通常会围绕 像素阵列尺寸 到 像素尺寸 进行能力评估。

技术定义与核心装配

一个典型的 CCD探测器阵列 通常集成 感光区域 与 电荷转移结构。CNFX 上列出的制造商通常强调 硅 结构,以支持稳定的生产应用。

一种光敏电子元件,将光信号转换为电信号,用于光学光谱仪中的检测和测量。

CCD探测器阵列 的工业制造场景图
产品参考图片;具体外观与规格请向制造商确认。

技术定义

CCD(电荷耦合器件)探测器阵列是光学光谱仪中的关键组件,用作光检测系统。它由多个光敏像素组成,排列成线性或二维阵列,捕获由光谱仪光学元件色散后的入射光。每个像素产生与入射光强度成正比的电荷,从而能够精确测量不同波长的光强度。这使得光谱仪能够产生详细的光谱数据,用于分析材料成分、化学性质或其他光学特性。该阵列通常基于硅制造,包含二氧化硅和多晶硅层,以及用于电气互连的铝。关键参数包括像素阵列尺寸(2048–3648像素)、像素尺寸(14–24微米)、光谱响应范围(200–1100纳米)、量子效率(峰值在600纳米处为40–90%)、暗电流(25°C下为0.5–10电子/像素/秒)、读出噪声(10–50电子均方根)、动态范围(1000–10000:1)、满阱容量(100–500千电子)、ADC分辨率(16–24位)、最大数据速率(1–10兆赫兹)、工作温度(-40–85°C)、冷却方式(TEC或空气)、封装类型(PGA或CLCC)以及重量(5–50克)。这些数值是典型范围;实际规格必须与制造商确认具体型号。探测器阵列是组件,而非完整仪器,需要与其他光谱仪部件集成。它用于各种应用,包括材料分析、化学鉴定和光学表征。采购时,请根据您的应用验证确切的像素阵列尺寸、光谱响应和冷却要求。始终咨询供应商以获取型号特定的数据表和相关标准合规性。

工作原理

CCD探测器阵列基于光电效应原理工作。当光子撞击硅基光敏表面时,产生电子-空穴对。产生的电荷在每个像素位置的电势阱中收集。然后,这些电荷通过时钟电压脉冲依次转移通过CCD结构,到达输出放大器,在那里转换为电压信号。这些信号的幅度对应于由光谱仪色散元件确定的特定波长位置的光强度。

技术参数

技术参数
参数典型区间选型说明与越界后果
像素阵列尺寸2048–3648 像素Determines spectral resolution and coverage
像素尺寸14–24 μmAffects sensitivity and dynamic range
光谱响应范围200–1100 nmCovers UV to NIR
量子效率40–90 %Peak QE at 600 nm typical
暗电流0.5–10 电子/像素/秒At 25°C; lower is better for low-light
读出噪声10–50 e- rmsAffects signal-to-noise ratio
动态范围1000–10000 :1Ratio of full well to noise
满阱容量100–500 ke-Determines maximum signal
ADC分辨率16–24 bitHigher bits for finer intensity resolution
最大数据速率1–10 MHzLimits frame rate
工作温度-40–85 °CStorage temperature may differ
冷却方式TEC or airTEC reduces dark current
封装类型PGA or CLCCAffects mounting and thermal management
重量5–50 gDepends on package and cooling

区间为行业参考值,供询价时圈定范围用,不构成供应商承诺。下单前请向法人制造商核实每一项数值与标准。

主要材料

二氧化硅 多晶硅

组件 / BOM

Components / BOM
  • 感光区域
    通过光电效应将入射光子转换为电荷
    材料: 硅
  • 电荷转移结构
    将累积电荷从像素依次转移至输出节点
    材料: 多晶硅
  • 输出放大器
    将传输的电荷包转换为可测量的电压信号
    材料: 硅
  • 防护窗
    提供物理防护,同时允许相关波长透射
    材料: 石英或特种玻璃

FMEA · 风险与缓解

诱因 → 失效模式 → 工程缓解

250 nm处紫外光子通量超过 10^15 光子/cm²/秒 硅晶格位移损伤导致永久性量子效率下降 采用带MgF₂涂层的熔融石英窗口,在300 nm以下提供99.5%的紫外衰减
以10°C/分钟的速率在-40°C和+85°C之间进行热循环 热膨胀系数不匹配(硅:2.6 ppm/°C,陶瓷封装:7.0 ppm/°C)导致键合线微裂纹扩展 采用科瓦合金中间层(热膨胀系数:5.3 ppm/°C)和金锡共晶键合(熔点:280°C)

工程推理

运行范围
范围
200-1100 nm 波长,-40°C 至 +85°C 环境温度,3.3-5.0 VDC 电源电压
失效边界
在400 nm处量子效率低于15%,25°C时暗电流超过1000 e-/像素/秒,读出噪声超过50 e- RMS
硅带隙限制(1.12 eV)导致光子吸收截止,耗尽区中热生电子-空穴对,读出电路中的约翰逊-奈奎斯特噪声
制造语境
CCD探测器阵列 在 计算机、电子和光学产品制造 中会按材料、工艺窗口和检验要求共同评估。

别名与俗称

CCD探測器陣列

行业别名与关键词

该产品在 CNFX 数据库中的搜索词、别名和技术称呼。

应用产品 / 所属系统

该产品或部件会出现在以下工业系统、设备或上级产品中。

应用匹配与尺寸矩阵

运行限制
pressure:大气压(密封封装,非压力额定)
other spec:最大照度:100 mW/cm²,暗电流:25°C时 <0.1 nA/cm²
temperature:-20°C 至 +60°C(工作),-40°C 至 +85°C(存储)
兼容性
可见光谱(400-700 nm)紫外增强范围(200-400 nm)近红外(700-1100 nm,需适当涂层)
不适用:高能辐射环境(X射线、伽马射线),无屏蔽时
选型所需数据
  • 所需光谱范围(nm)
  • 像素分辨率与阵列尺寸(例如:2048x2048)
  • 目标波长下的量子效率(%)

可靠性与工程风险分析

失效模式与根因
像素退化
原因:长期暴露于高能粒子或紫外光导致的辐射损伤,引起暗电流增加和电荷转移效率下降。
热应力失效
原因:由于温度控制不足导致的循环热膨胀/收缩,引起硅衬底微裂纹或读出电子器件焊点疲劳。
维护信号
  • 校准图像中暗噪声或坏点数量增加
  • 运行期间出现间歇性数据丢失或读出错误
工程建议
  • 实施带PID温度控制的主动冷却,以维持稳定的工作温度(±0.5°C)并最小化热循环应力
  • 使用抗辐射屏蔽并实施周期性像素校准程序,以补偿逐渐的退化效应

合规与制造标准

参考标准
ISO 12233:2017(摄影 - 电子静态图像成像 - 分辨率和空间频率响应)ANSI/IES LM-79-19(固态照明产品的电气和光度测量)DIN EN 60747-5-5(半导体器件 - 分立器件 - 第5-5部分:光电子器件 - 光耦合器)
制造精度
  • 像素间距均匀性:阵列范围内 +/- 0.5%
  • 量子效率变化:在指定波长下 +/- 2%
质量检验
  • 暗电流与读出噪声测量
  • 调制传递函数(MTF)分析

生产 CCD探测器阵列 的制造商

具备该产品生产能力的中国制造商与相关工厂资料。

制造商列表用于前期研究和供应商能力理解,不代表认证、排名或交易担保。

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采购评估维度

不是客户评论,也不是实时热度。以下维度用于前期 RFQ 准备和供应商评估。

技术文档
4/5
制造能力
4/5
可检验性
5/5
供应商透明度
3/5

这些分值是采购评估维度示例,不代表真实客户评分、具体国家买家反馈或实时询盘。

供应链相关产品与组件

空气质量监测仪

一种电子设备,用于测量和报告各种空气污染物和环境参数的浓度。

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铝电解电容器

铝电解电容器是一种使用氧化铝介质层的极性电容器,单位体积电容高,用于电源滤波和储能。

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防静电装置

一种旨在防止、减少或消除表面、材料或组件上静电积聚的设备或系统。

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资产追踪设备

一种电子设备,利用定位技术实时监控和记录实物资产的位置、状态和移动。

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常见问题

CCD探测器阵列的典型光谱响应范围是多少?

典型光谱响应范围为200–1100纳米,覆盖紫外到近红外。然而,确切范围取决于具体型号和涂层,因此请与制造商确认。

冷却如何影响CCD性能?

冷却可降低暗电流,即无光时热产生的电子。较低的暗电流可提高信噪比,尤其适用于弱光应用。冷却方式可以是TEC(热电冷却)或空气冷却,具体取决于型号。

像素阵列尺寸有何意义?

像素阵列尺寸(例如2048–3648像素)决定了光谱仪的光谱分辨率和覆盖范围。更大的阵列可以同时捕获更多波长,但具体影响取决于光学设计。

我可以在极端温度下使用CCD探测器阵列吗?

工作温度范围通常为-40至85°C,但存储温度可能不同。为确保可靠运行,请确保环境保持在指定范围内,并在需要弱光测量时考虑冷却。

我可以直接联系工厂吗?

CNFX 是开放目录,不是交易平台或采购代理。工厂资料和表单用于帮助你准备直接沟通。

CNFX Industrial Index v2.6.09 · 计算机、电子和光学产品制造

数据基础

CNFX 制造商资料、技术分类、公开产品信息和持续合理性检查。

初步技术归类
本页用于结构化准备研究、RFQ 和供应商评估,不替代买方自己的供应商资质审查、标准核验和技术批准。
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