Strukturierte Fertigungsdaten · 2026

CCD-Detektorarray

Auf Basis strukturierter CNFX-Herstellerprofile wird CCD-Detektorarray im Bereich Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen anhand von Standardkonfiguration bis Schwerlastanforderung eingeordnet.

Technische Definition und Kernbaugruppe

Ein typisches CCD-Detektorarray wird durch die Baugruppe aus Lichtempfindlicher Bereich und Ladungsübertragungsstruktur beschrieben. Für industrielle Anwendungen werden Materialauswahl, Fertigungsprozess und Prüfbarkeit gemeinsam bewertet.

Ein lichtempfindliches elektronisches Bauteil, das Lichtsignale in elektrische Signale zur Detektion und Messung in optischen Spektrometern umwandelt.

Technische Definition

Ein CCD-Detektorarray (Charge-Coupled Device) ist eine kritische Komponente innerhalb eines optischen Spektrometers, die als Lichtdetektionssystem fungiert. Es besteht aus mehreren lichtempfindlichen Pixeln, die in einer linearen oder zweidimensionalen Anordnung angeordnet sind und das durch die optischen Elemente des Spektrometers dispersierte einfallende Licht erfassen. Jedes Pixel erzeugt eine elektrische Ladung proportional zur Intensität des einfallenden Lichts, was eine präzise Messung der Lichtintensität über verschiedene Wellenlängen hinweg ermöglicht. Dies befähigt das Spektrometer, detaillierte spektrale Daten für die Analyse von Materialzusammensetzung, chemischen Eigenschaften oder anderen optischen Merkmalen zu erzeugen.

Funktionsprinzip

Das CCD-Detektorarray arbeitet nach dem Prinzip des photoelektrischen Effekts. Wenn Photonen auf die siliziumbasierte lichtempfindliche Oberfläche treffen, erzeugen sie Elektron-Loch-Paare. Die resultierenden elektrischen Ladungen werden in Potentialmulden an jeder Pixelstelle gesammelt. Diese Ladungen werden dann sequentiell durch die CCD-Struktur (mittels getakteter Spannungsimpulse) zu einem Ausgangsverstärker transferiert, wo sie in Spannungssignale umgewandelt werden. Die Größe dieser Signale entspricht der Intensität des Lichts an spezifischen Wellenlängenpositionen, die durch das Dispersionelement des Spektrometers bestimmt werden.

Hauptmaterialien

Silizium Siliziumdioxid Polykristallines Silizium Aluminium

Komponenten / BOM

Lichtempfindlicher Bereich
Wandelt einfallende Photonen durch den photoelektrischen Effekt in elektrische Ladungen um
Material: Silizium
Ladungsübertragungsstruktur
Bewegt sequentiell akkumulierte Ladungen von Pixel zu Pixel zum Ausgangsknoten
Material: Polykristallines Silizium
Wandelt die übertragenen Ladungspakete in messbare Spannungssignale um
Material: Silizium
Schutzfenster
Bietet physikalischen Schutz bei gleichzeitiger Transmission relevanter Wellenlängen
Material: Quarzglas oder spezialisiertes Glas

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Maßnahme

UV-Photonenfluss übersteigt 10^15 Photonen/cm²/s bei 250 nm Siliziumgitter-Versetzungsbeschädigung verursacht permanente Quanteneffizienzdegradation Quarzglasfenster mit MgF₂-Beschichtung, das 99,5% UV-Abschwächung unter 300 nm bietet
Thermisches Zyklieren zwischen -40°C und +85°C mit 10°C/min Rate CTE-Fehlanpassung (Silizium: 2,6 ppm/°C, Keramikgehäuse: 7,0 ppm/°C) induziert Mikrorissausbreitung in Bonddrähten Kovar-Interposer (CTE: 5,3 ppm/°C) mit Gold-Zinn-Eutektikum-Bonding (Schmelzpunkt: 280°C)

Technische Bewertung

Betriebsbereich
Betriebsbereich
200-1100 nm Wellenlänge, -40°C bis +85°C Umgebungstemperatur, 3,3-5,0 VDC Versorgungsspannung
Belastungs- und Ausfallgrenzen
Quanteneffizienz fällt unter 15% bei 400 nm, Dunkelstrom überschreitet 1000 e-/Pixel/s bei 25°C, Ausleserauschen übersteigt 50 e- RMS
Silizium-Bandlückenbegrenzung (1,12 eV) verursacht Photonenabsorptionsgrenze, thermisch erzeugte Elektron-Loch-Paare in der Verarmungszone, Johnson-Nyquist-Rauschen in der Ausleseschaltung
Fertigungskontext
CCD-Detektorarray wird innerhalb von Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Prozessfenster und Prüfanforderungen bewertet.

Taxonomie und Suchbegriffe

Suchbegriffe, Aliase und technische Bezeichnungen für diesen CNFX Datensatz.

Anwendungen / Eingebaute Systeme

Dieses Teil oder Produkt erscheint in den folgenden Systemen und Maschinen.

Eignung und Auslegungsdaten

Betriebsgrenzen
Traglast:Atmosphärisch (gekapseltes Gehäuse, nicht druckbewertet)
Verstellbereich / Reichweite:Max. Beleuchtungsstärke: 100 mW/cm², Dunkelstrom: <0,1 nA/cm² bei 25°C
Einsatztemperatur:-20°C bis +60°C (Betrieb), -40°C bis +85°C (Lagerung)
Montage- und Anwendungskompatibilität
Sichtbares Lichtspektrum (400-700 nm)UV-optimierter Bereich (200-400 nm)Nahes Infrarot (700-1100 nm) mit geeigneter Beschichtung
Nicht geeignet: Umgebungen mit hochenergetischer Strahlung (Röntgen-, Gammastrahlung) ohne Abschirmung
Auslegungsdaten
  • Erforderlicher spektraler Bereich (nm)
  • Pixelauflösung und Arraygröße (z.B. 2048x2048)
  • Quanteneffizienz bei Zielwellenlänge (%)

Zuverlässigkeits- und Risikoanalyse

Ausfallmodus und Ursache
Pixeldegradation
Cause: Strahlenschäden durch langfristige Exposition gegenüber hochenergetischen Teilchen oder UV-Licht, die zu einer Erhöhung des Dunkelstroms und einer Ineffizienz des Ladungstransfers führen.
Thermische Spannungsermüdung
Cause: Zyklische thermische Ausdehnung/Kontraktion aufgrund unzureichender Temperaturregelung, die zu Mikrorissen im Siliziumsubstrat oder Lötstellenermüdung in der Ausleseelektronik führt.
Wartungsindikatoren
  • Zunehmendes Dunkelrauschen oder Anzahl heißer Pixel in Kalibrierungsbildern
  • Intermittierende Datenausfälle oder Auslesefehler während des Betriebs
Technische Hinweise
  • Implementierung aktiver Kühlung mit PID-Temperaturregelung zur Aufrechterhaltung einer stabilen Betriebstemperatur (±0,5°C) und Minimierung thermischer Zyklusbelastung
  • Verwendung strahlengehärteter Abschirmungen und Implementierung periodischer Pixelkalibrierungsroutinen zur Kompensation gradueller Degradationseffekte

Compliance & Manufacturing Standards

Reference Standards
ISO 12233:2017 (Fotografie - Elektronische Standbildaufnahme - Auflösung und Ortsfrequenzantwort)ANSI/IES LM-79-19 (Elektrische und photometrische Messungen von Festkörper-Beleuchtungsprodukten)DIN EN 60747-5-5 (Halbleiterbauelemente - Diskretbauelemente - Teil 5-5: Optoelektronische Bauelemente - Optokoppler)
Manufacturing Precision
  • Pixelabstandsgleichmäßigkeit: +/- 0,5% über das Array
  • Quanteneffizienzvariation: +/- 2% bei spezifizierter Wellenlänge
Quality Inspection
  • Messung von Dunkelstrom und Ausleserauschen
  • Modulationsübertragungsfunktion (MTF)-Analyse

Hersteller, die dieses Produkt fertigen

Herstellerprofile mit passender Produktionsfähigkeit in China.

Die Herstellerliste dient der Vorrecherche und Einordnung von Fertigungskapazitäten. Sie ist keine Zertifizierung, kein Ranking und keine Transaktionsgarantie.

Beispielhafte Bewertungskriterien aus Einkaufsprozessen

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Die Werte zeigen typische Prüfkriterien in RFQ- und Lieferantenbewertungsprozessen.

Technische Dokumentation
4/5
Fertigungsfähigkeit
4/5
Prüfbarkeit
5/5
Lieferantentransparenz
3/5

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

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Häufige Fragen

Was ist die primäre Anwendung dieses CCD-Detektorarrays?

Dieses CCD-Detektorarray ist für optische Spektrometer konzipiert, wo es Lichtsignale in elektrische Signale zur präzisen Detektion und Messung in analytischen Instrumenten umwandelt.

Welche Materialien werden im Aufbau dieses CCD-Detektors verwendet?

Der Detektor wird unter Verwendung von Silizium als lichtempfindlichem Material konstruiert, mit Siliziumdioxid und polykristallinem Silizium für Isolierung und Schaltkreise sowie Aluminium für elektrische Verbindungen.

Wie verbessert die Ladungstransferstruktur die Detektorleistung?

Die Ladungstransferstruktur bewegt akkumulierte elektrische Ladungen effizient vom lichtempfindlichen Bereich zum Ausgangsverstärker, minimiert Signalverluste und ermöglicht eine schnelle, rauscharme Auslesung für genaue Messungen.

Kann ich Hersteller direkt kontaktieren?

CNFX ist ein offenes Verzeichnis, keine Handelsplattform und kein Beschaffungsagent. Herstellerprofile und Formulare helfen bei der Vorbereitung des direkten Kontakts.

CNFX Industrial Index v2.6.05 · Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen

Datenbasis

CNFX-Herstellerprofile, technische Klassifikation, öffentlich verfügbare Produktinformationen und fortlaufende Plausibilitätsprüfung.

Vorläufige technische Einordnung
Diese Seite dient der strukturierten Vorbereitung von Recherche, RFQ und Lieferantenbewertung. Sie ersetzt keine Lieferantenqualifizierung, keine Normenprüfung und keine technische Freigabe durch den Käufer.

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