CCD视觉检测设备是深圳市瑞视特科技有限公司针对工业产品表面缺陷设计的一款设备,CCD光电荷的转移途径有CCD表面沟道和体沟道两种方式。表面沟道CCD的电荷转移途径距离半导体-绝缘体分界面较近,工艺简单,动态范围大,但信号电荷的转移受表面态的影响,转移速度和转移效率低,工作频率一般在10MHz以下。为了消除这种现象,以提高视觉检测设备的工作速度,用离子注入方法转移沟道的结构,从而即使势能极小值脱离界面而进入衬底内部,形成体内的转移沟道,避免了表面态的影响。
  CCD的结构有两种类型,即隔行转移型与帧转移型。它们的主要区别是像元电荷转移的方式和路程的区别。
  帧转移型有效像元的光敏区和电荷移位寄存器分别放置在两个区域,光敏区在光注入,并电荷累积后,用一个极短的脉冲由转移栅将光敏区像元的电荷转移到电荷移位寄存器阵列,转移栅完成转移后,又将这二个区隔离开来,光敏区作下幅图像的光注入,电荷移位寄存器逐行、逐列将像元电荷转移至电荷/电压转换器形成视频信号。
  由于不像隔行转移型结构那样,将光敏区和电荷移往寄存器交叉放在一起,这样有效光敏像元的尺寸就可以做得比较大,就会有较高的像元填充因子,较大的动态范围。帧转移的缺点是快门速度低,制造时的晶片印模尺寸大,从而增加了制造成本。
  隔行转移型是CCD通用的类型之一,如下图所示,它在两列有效光敏像元之间,插入一列光屏蔽的电荷移位寄存器和一列相对应的转移栅,当光敏像元光注入和电荷累积结束后,由每一列转移栅将像元电荷转移至相邻的列电荷移位寄存器中。然后,一列列电荷移位寄存器同时向下移位至一行移往寄存器,再由行移位寄存器移位输出。这种结构类型的主要优点是快门速度快,可任意地起动和停止光敏像元的曝光。所带来的缺点是由于电荷移位寄存器和光敏单元相邻,使光敏单元的有效光敏区减少,从而使像元的填充因子降低,动态范围降低,图像质量降低。