ams AG Bahnbrechende Multispektralsensor-Technologie

Für eine neue Generation in der Spektralanalyse sorgen die neuen Sensor-on-Chips von ams.
Für eine neue Generation in der Spektralanalyse sorgen die neuen Sensor-on-Chips von ams.

Für eine völlig neue Generation von Spektralanalysatoren für Consumer- und Industrieanwendungen könnte die digitale Multispektral-Sensor-on-Chip-Waferlevel-Filtertechnologie von ams sorgen. Ersten Einsatz findet sie in den digitalen Sechskanal-Multispektralsensor-ICs AS7262 und AS7263.

Bei den neuen ams-Multispektralsensoren kommt eine neue Produktionstechnik zum Einsatz, mit der nano-optische Interferenzfilter mit extremer Präzision direkt auf den CMOS-Siliziumchip aufgebracht werden können. Diese Interferenzfiltertechnologie hat extrem präzise, reproduzierbare Filtereigenschaften, die zeit- und temperaturbeständig und laut ams wesentlich kleiner und kosteneffizienter sind als die Komponenten, die in den heutigen Spektralanalyseinstrumenten üblicherweise verwendet werden. 

»Ähnlich, wie die Sensorintegration in Smartphones und Tablets eine Flut neuer mobiler Anwendungen ausgelöst hat, läuten der AS7262 und AS7263 mit der nun möglichen Chip-Scale-Spektralanalyse eine ähnliche Revolution ein, die die Tür zu spektralsensorischen Innovationen für Industrie- und Verbraucheranwendungen weit öffnen wird«, kommentiert Jean Francois Durix, Marketing Director für Emerging Sensor Systems bei ams. »Die bemerkenswerte Größen- und Kostenreduzierung in der Spektralanalyse, die mit unseren neuen Sensoren möglich ist, bringt die Labortechnik zur Musterprobe – in einer unglaublichen Vielfalt an Anwendungen, von der Lebensmittelsicherheit über die Produktauthentifizierung bis hin zu Routineprüfungen, die unsere Gesundheit und unsere Umwelt besser schützen können.«

Die beiden Sensoren im Detail

Der im Land-Grid-Array-Gehäuse (4,5 x 4,4 mm) angebotene Visible-Range-Sensor AS7262 mit ultraniedriger Leistungsaufnahme und der AS7263 NIR-Sensor kommen mit jeweils sechs kalibrierten Spektralkanälen daher.

Der intelligente AS7262-Sechskanalsensor für sichtbares Licht bietet einen kalibrierten Digitalausgang über eine I2C- oder UART-Schnittstelle. Er misst die Lichtintensität bei sechs Wellenlängen im sichtbaren Lichtspektrum: 450 nm, 500 nm, 550 nm, 570 nm, 600 nm und 650 nm. 

Der AS7263 arbeitet im NIR-Spektrum und erkennt Infrarotrückstrahlungen von 610 nm, 680 nm, 730 nm, 760 nm, 810 nm und 860 nm. Beide Sensoren verfügen über einen elektronischen Shutter mit LED-Treiberschaltung, so dass Geräteentwickler die Lichtquelle und die Spektralsensorfunktionen mit einem einzelnen Chip genau kontrollieren können. 

Vielfältige Einsatzbereiche 

Dank der geringen Größe der neuen Sensoren und ihres niedrigen Energieverbrauchs können nun Messgeräte-OEMs neue Produkttypen entwickeln, die sich genau diese Merkmale zu Nutze machen. So können jetzt beispielsweise sperrige Laboranalysegeräte durch Handheldversionen ersetzt werden. 

In den Fertigungsanlagen werden Musterproben, die heute aus der Produktionslinie genommen und zur chemischen Analyse oder Qualitätsprüfung ins Labor gebracht werden müssen, mithilfe von auf den Sensoren basierenden kleinen, robusten Spektralanalysatoren direkt auf der Linie geprüft.