靈明光子發(fā)布國(guó)內(nèi)首款采用 3D 堆疊技術(shù)的 dToF 傳感芯片

深圳市靈明光子科技有限公司今日發(fā)布了國(guó)內(nèi)首款采用全球先進(jìn)背照式 3D 堆疊工藝技術(shù)的 dToF 單光子成像傳感器 (SPAD image sensor, SPADIS)，綜合性能達(dá)到了國(guó)際一流水平。

3D 傳感技術(shù)正擴(kuò)展至消費(fèi)電子、汽車電子和工業(yè)控制等尖端應(yīng)用領(lǐng)域，而其中直接飛行時(shí)間 (direct time of flight, dToF) 技術(shù)作為 3D 傳感領(lǐng)域的最前沿，其優(yōu)越的測(cè)距能力、功耗經(jīng)濟(jì)性和抗干擾能力近年來(lái)受到產(chǎn)業(yè)界越來(lái)越多的矚目。特別是在 2020 年 Apple 發(fā)布搭載 dToF 成像方案（Lidar Scanner）的手機(jī)生態(tài)系統(tǒng)，及 Sony 發(fā)布了搭載 dToF 方案的車載激光雷達(dá)方案之后，市場(chǎng)對(duì)于先進(jìn) dToF 成像芯片的需求開始了爆發(fā)。

▲ 左側(cè)為靈眀光子 ADS3003 的人物成像，右側(cè)為同一場(chǎng)景的 RGB 成像，供參考。可見 ADS3003 對(duì)于人臉、手勢(shì)有著良好的傳感質(zhì)量，并對(duì)頭發(fā)等低反射率物體有著卓越的細(xì)節(jié)捕捉能力。

此次靈明光子發(fā)布的代號(hào)為 ADS3003 的 dToF 單光子成像傳感器，物理分辨率達(dá)到了 240*160，面陣尺寸 0.35 英寸采用背照式 3D 堆疊工藝，室內(nèi)環(huán)境下測(cè)量距離可達(dá) 15 米，室外環(huán)境下可達(dá) 5 米，幀率最高可達(dá) 50fps，可實(shí)現(xiàn)全量程亞厘米級(jí)的測(cè)距精度和深度分辨力，充分滿足從智能手機(jī)，AR 設(shè)備，到掃地機(jī)，智能家居 IOT，以及工業(yè)測(cè)量領(lǐng)域的需求。靈眀光子也與歐菲微電子同步推出了基于此款芯片的 dToF 模組解決方案。

▲ 上圖為靈眀光子 ADS3003 的室內(nèi)場(chǎng)景遠(yuǎn)距離成像，下圖為同一場(chǎng)景的 RGB 成像，供參考。最遠(yuǎn)的輪胎距離傳感器達(dá) 13 米，輪廓依然清晰可見。可見 ADS3003 在保證低功耗和大視場(chǎng)角的前提下對(duì)于低反射率物體依然有良好的測(cè)距能力。

據(jù)悉，靈眀光子 ADS3003 是國(guó)內(nèi)首款采用 3D 堆疊技術(shù)的 dToF 傳感芯片。3D 堆疊技術(shù)允許將傳感器芯片的光子探測(cè)器（SPAD）部分和邏輯電路部分分別在兩片晶圓上加工，并通過(guò)金屬混合鍵合合并成一塊完整的芯片。這樣的設(shè)計(jì)可使得芯片在不增加面積的前提下獲得更大的電路面積，允許光子探測(cè)器和邏輯電路分別采用最適合的工藝節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)更高的 SPAD 光子檢測(cè)效率 PDE，更高的分辨力、更低功耗以及更好的綜合性能。此前該項(xiàng)工藝技術(shù)僅見于 Apple 和 Sony 共同開發(fā)的、用于 iPad Pro 和 iPhone 12 Pro 的 Lidar Scanner 芯片。靈眀光子 ADS3003 在分辨力及測(cè)距能力上均已超過(guò)該款芯片的水平。