“ 业界第一款真正意义上的车载SPAD(单光子雪崩二极管) soc芯片——IMX459。”
为了配合实现更高精度更远距离的的激光雷达探测,SONY研制了第一款车载SPAD soc芯片,一统激光雷达探测器芯片市场。华为于2023年12月发布的192线激光雷达就是使用的IMX459探测器,目前市场上发布的所有的192线激光雷达基本上都是用的这款探测器。基于SPAD探测器的激光雷达可以比传统的基于其他APD的具有更好的分辨率与精度。
整个IMX459芯片的示意图如下图所示,单像素的尺寸为10μm×10μm,整个芯片的尺寸为6.9mm×7.8mm。
SPAD soc采用堆叠式工艺,这也是索尼独创的一种工艺,IMX459芯片是上面SPAD芯片+下面逻辑芯片的集成封装,采用索尼的“Cu-Cu混合键合”封装技术。索尼的堆叠式工艺(stacked sensor technology)是现代数字影像技术中的一项关键创新,特别是在图像传感器领域。这项技术通过不同层次的集成,提高了图像传感器的性能和功能。以下是关于Sony堆叠式工艺的简要介绍:
堆叠式工艺是指将图像传感器的各种功能模块分层堆叠,并通过垂直互连技术(如TSV,硅通孔)进行连接。这种结构使得图像传感器能够以更紧凑的体积集成更多的功能模块,提升整体性能。
典型的堆叠式图像传感器包括以下几个关键层次:
像素层(Pixel Layer):包含用于捕捉光线的光电二极管和其他基本像素元素。
信号处理层(Logic Layer):用于图像信号处理的电路,例如ADC(模数转换器)、DSP(数字信号处理器)等。
存储层(Memory Layer)(在某些高级设计中):用于存储图像数据,使得处理器可以更快地访问数据。
信号处理速度:在传感器内部直接集成信号处理器,可以大幅提升信号处理速度和响应时间,特别适用于高速拍摄和视频录制。
低功耗:由于减少了数据传输路径,整体功耗得以降低,有助于延长设备电池寿命。
高灵敏度和低噪声:通过优化各层的设计,堆叠式传感器能够在捕捉更多光的同时减少噪声,提高图像质量。
小型化:这种集成方式使得传感器能够以更小的体积实现更多功能,非常适合于现代智能手机、相机等便携设备。
智能手机摄影:许多高端智能手机,包括Sony自家的Xperia系列,都采用了堆叠式图像传感器,提供更快的自动对焦、慢动作视频录制等功能。
专业相机:Sony的Alpha系列微单相机同样受益于堆叠式传感器技术,带来了更好的画质和更快的连拍速度。
汽车影像系统:这种技术也应用于汽车的图像传感器中,为自动驾驶和高级驾驶辅助系统(ADAS)提供高性能的视觉输入。
Sony不仅在消费级产品中广泛应用堆叠式传感器,还在不断研发更高级、更集成的技术,例如将AI处理单元集成到传感器内,以及开发更高解析度、更高动态范围的传感器,以满足各种复杂应用的需求。