2020年3月9日，聚芯微電子正式發(fā)布國內(nèi)首顆自主研發(fā)、背照式、高分辨率、用于3D成像的飛行時間(Time-of-Flight, ToF)傳感器芯片SIF2310。該產(chǎn)品原計劃在今年巴塞羅那世界移動通信大會現(xiàn)場發(fā)布，但因疫情影響，今年巴展停辦，因此選擇進行線上發(fā)布。

ToF技術(shù)是目前被廣泛看好的3D成像技術(shù)，實現(xiàn)了從成像到感知的轉(zhuǎn)變，讓人臉識別、手勢控制、增強現(xiàn)實、機器視覺、自動駕駛等創(chuàng)新應(yīng)用成為現(xiàn)實。ToF攝像頭結(jié)構(gòu)簡單穩(wěn)定、測量距離遠、更適合室外場景，可被廣泛應(yīng)用于智能手機、AR眼鏡、機器人和汽車電子領(lǐng)域。

國內(nèi)首款背照式、高分辨率ToF傳感器

本次發(fā)布的SIF2310采用了全球領(lǐng)先的背照式技術(shù)(Back-side illumination)，在單芯片上實現(xiàn)了感光器件與處理電路的高度集成。該芯片具有HVGA級(480x360)高分辨率、7um的小尺寸像素、100MHz調(diào)制頻率、240fps的原始數(shù)據(jù)輸出以及符合CSI-2標準的高速MIPI接口。同時，SIF2310針對NIR(近紅外)波長進行了特殊優(yōu)化，使其在940nm波長處的QE(量子效率)可以達到30%以上，典型場景下的測量誤差(σ error)< 0.5%。

為了更直觀地展現(xiàn)SIF2310的成像效果，我們對外公布了該產(chǎn)品在940nm光源、光源平均功率140mw、目標距離2m的場景下拍攝的一組圖片(原始raw數(shù)據(jù)，未做校正及處理)。

聚芯微電子是國內(nèi)極少數(shù)掌握從像素設(shè)計、定制化工藝開發(fā)、混合信號電路設(shè)計到系統(tǒng)解決方案全體系技能的公司。通過不懈的努力，借助創(chuàng)新的像素架構(gòu)，我們實現(xiàn)了全局曝光快門與背照式工藝的結(jié)合，并有效改善了高頻調(diào)制下的調(diào)制解調(diào)率(Demodulation Contrast, DC)，從而實現(xiàn)了更高效的電荷分離，經(jīng)過優(yōu)化的信號鏈架構(gòu)帶來了更低的系統(tǒng)噪聲。另一方面，通過和全球最頂級的晶圓代工廠的深度合作，我們成功在硅晶圓表面構(gòu)建出一層特殊的感光結(jié)構(gòu)，進而實現(xiàn)QE的大幅提升。相較于使用傳統(tǒng)技術(shù)的ToF傳感器，SIF2310在940nm紅外波長的QE提升了至少3倍。

“SIF2310優(yōu)異的性能使得該產(chǎn)品非常適用于Face ID、人臉識別、3D建模等高精度應(yīng)用?！惫韭?lián)合創(chuàng)始人兼CMO孔繁曉介紹說，“我們將向市場提供包括傳感器芯片、激光器驅(qū)動芯片、自動化標定系統(tǒng)及3D圖像算法的Turn-key解決方案，與合作伙伴一起共同推動中國3D視覺產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?！?

根據(jù)產(chǎn)品開發(fā)計劃，公司預(yù)計將于2020年6月量產(chǎn)SIF2310，并同步提供Demo與評估套件。同時，我們擬于年內(nèi)發(fā)布VGA等一系列不同規(guī)格的ToF傳感器芯片以完善其產(chǎn)品組合。

SIF2310 Demo

ToF技術(shù)驅(qū)動3D成像市場蓬勃發(fā)展

知名行研機構(gòu)Yole Développement最新發(fā)布的《3D Imaging and Sensing 2020》報告預(yù)測，ToF 3D成像和傳感產(chǎn)業(yè)在未來五年將有爆發(fā)式增長，其在2019年的市場收入為6.46億美元，預(yù)計到2025年將達到42億美元，年復(fù)合增長率高達36.8%。2019年越來越多的智能手機廠商選擇在旗艦機中使用ToF攝像頭, 促進了3D成像和傳感技術(shù)在智能手機行業(yè)的落地與發(fā)展。Yole更是預(yù)測ToF的市場收入會在2021年超過結(jié)構(gòu)光，5年內(nèi)將有過6億部智能手機裝配ToF傳感器。

主流手機3D成像技術(shù)應(yīng)用圖譜(圖源：Yole《3D Imaging and Sensing 2020》)

公司創(chuàng)始人兼CEO劉德珩說：“疫情當下，如期發(fā)布SIF2310這款產(chǎn)品，是聚芯作為武漢新銳科技企業(yè)，克服疫情影響，在自己的賽道上奮發(fā)前進、科技防疫抗疫的成果。這款產(chǎn)品的發(fā)布，是聚芯的一座里程碑、一個新的開始。我們將以此為契機，繼續(xù)全面推進3D視覺和智能音頻產(chǎn)品的不斷演進，提供更貼近市場需求的產(chǎn)品。疫情不會停止我們前進的步伐，我們歡迎全球優(yōu)秀的行業(yè)人才加入，和我們的伙伴們、客戶們共同成長進步，使聚芯成為具備全球競爭力和社會擔當?shù)目萍计髽I(yè)。”