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浅谈特斯拉Vision基建计划:从芯片设计到产品,全产业链的共同测试标准-量子效率

CMOS图像传感器

  近年来,图像传感器作为电子设备的「视觉灵魂」,随着5G的普及,已成为了市场瞩目的焦点。而作为无人驾驶技术的龙头,特斯拉更于上个月宣布,将放弃自驾系统 Autopilot 、FSD 中的雷达设备,本月起 Model 3 和 Model Y 部分新车自驾系统将改为全镜头侦测,没有雷达传感器,且可在北美进行半自动驾驶。我们更可以预期CMOS图像传感器(CIS)芯片和CIS摄像头模块(CCM)市场将迎来爆发式增长。

特斯拉Vision基建计划 量子效率 quantum efficiency

  从图像传感器芯片设计到晶圆制造,封装测试及最下游的系统厂如手机、汽车等,经历多年发展,各阶段的工艺水平呈现出飞跃式提升,然而行业内的分工相当细致,制造端的建设与时间成本高昂,撑起了行业上、中、下游各自的技术门槛。

Image Sensor

  以图像传感器应用光学屏下指纹辨识芯片为例,皆由顶尖的芯片设计公司主导设计,再委由如台积电、采钰代工制造,最后再传递至封测厂进行封装和基本电性测试,因此,对芯片设计工程师而言,要得知自家的设计最后是否能满足终端客户的期待,往往要等待三到六个月,如何掌握终端客户的需求以及实时有效率地验证自家的设计,才能最终胜出、获得市场青睐。

  SG-A 图像传感器测试仪是由光焱科技研发的标准化图像传感器测试仪,可提供从图像传感器芯片到组装成产品如屏下指纹辨识模块、高动态范围的车用摄像头等所需的关键参数,例如全光谱量子效率QE、整个系统增益K、时间暗噪声、信噪比、绝对灵敏度阈值、饱和能力、动态范围、DSNU 、PRNU、线性误差等,即便是芯片设计公司,也可以很轻易的在封装前后得到相关的光电特性报告以加速最终产品的交付。SG-A 图像传感器测试仪的测试方法在EMVA 1288标准基础上进行了优化设计,增加了传统方法无法进行的主光角CRA测量功能,克服了新的工艺制造检查难题,包括小像素(<1 um),BSI和3D堆叠,微透镜,新的拜耳阵列设计等,更直接助力晶圆级光电特性分析、微透镜设计验证。

  技术的发展催生标准的进步,唯有尽可能使行业内从上游到下游测试方法标准化,才能加速设计验证流程。我们发现,过去的芯片设计公司,非常熟悉芯片的电性分析,然而随着光传感器类产品的市场应用大爆发,如若多琢磨芯片上光转电的特性,显然可以成为技术突破点。

  以图像传感器上的一个重要参数,量子效率为例,利用非破坏性光学”逆转译”技术,由影像芯片生成的数位影像讯号分析出微米级感光元件的量子效率、芯片类比电路的系统增益等,也可以进一步由传感器的量子效率QE曲线,来了解传感器在光谱范围内的表现能力。

EQE Quantum Efficiency Sony IMX556

  从上图可以看到,从 QE 结果来看,由于 BI 结构,在 650nm 处可以达到 85% 以上的最高 EQE 值,850nm 和 940nm 处的近红外波段响应值也很高,使SONY IMX556 成为 3D 传感应用的领导者。

Photo Detector
  • 如果您专长于电子电路芯片设计,但对于光学检测不熟悉,希望能够找到一个擅长光学、光谱学检测的合作伙伴…

  • 如果您是消费性电子产品的专家,现在要跨足图像传感器相关的后端模块产品,但却不熟悉图像传感器成像质量的检验方式与方法…

  • 如果您的图像传感器芯片要在短时间内完成相关光学性能的设计与验证,而需要在短时间内完成光学检测系统的布署,想找寻一个可靠的合作伙伴…

  • 如果您已经有传统积分球式检测系统,但却因发散角过大无法对主光角(CRA)等精密光学参数进行性能测试…

  • 对于已投产的图像传感器芯片,您希望能够验证代工厂制程的质量,想找寻一个非破坏性的光学检测系统…

  • 如果您是后端的相机模块商,需要准确的图像传感器芯片光学参数(如芯片加上微透镜的CRA),来设计合适的镜头参数,来完成整体模块的设计与验证…

  • 如果您正在开发后端的ISP(影像讯号处理芯片),正在找寻一套模拟光源系统,具有高光强动态范围调变能力同时涵盖UV到NIR波段,可以来模拟图像传感器芯片的应用环境,来协助您开发ISP算法…

采用光焱科技先进的光转换调变技术及全套测试方案,无须切割或对芯片进行破坏性检测,可将影像芯片的数位讯号「逆转译」分析出微米级感光元件的量子效率、芯片类比电路的系统增益、暗电流噪声、饱和度、光电响应线性度等,加速您新产品的上市时程

  • 指纹识别(CIS +镜头,CIS +准直仪,TFT阵列传感器)
  • CIS的微透镜设计,晶圆级光学检查
  • CIS DSP芯片算法开发
  • Si TFT传感器面板
  • 飞行时间相机传感器
  • 接近度传感器(量子效率,灵敏度,线性,SNR等)
  • d-ToF传感器,i-ToF传感器
  • 多光谱传感器
  • 环境光传感器(ALS)
  • 指纹下显示(FoD)传感器

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SG-A Inquiry
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