高分辨率ToF传感器芯片 聚芯微电子发布国内首颗自主研发背照式 (高分辨率透射电镜)
雷锋网消息，2020年3月9日，聚芯微电子正式发布国内首颗自主研发、背照式、高分辨率、用于3D成像的飞行时间（Time-of-Flight, ToF）传感器芯片SIF2310。该产品原计划在今年巴塞罗那世界移动通信大会现场发布，但因疫情影响，今年巴展停办，聚芯微电子选择进行线上发布。
ToF技术是目前被广泛看好的3D成像技术，实现了从成像到感知的转变，让人脸识别、手势控制、增强现实、机器视觉、自动驾驶等创新应用成为现实。ToF摄像头结构简单稳定、测量距离远、更适合室外场景，可被广泛应用于智能手机、AR眼镜、机器人和汽车电子领域。
国内首款背照式、高分辨率ToF传感器
本次发布的SIF2310采用了全球领先的背照式技术（Back-side illumination），在单芯片上实现了感光器件与处理电路的高度集成。该芯片具有HVGA级（480x360）高分辨率、7um的小尺寸像素、100MHz调制频率、240fps的原始数据输出以及符合CSI-2标准的高速MIPI接口。同时，SIF2310针对NIR（近红外）波长进行了特殊优化，使其在940nm波长处的QE（量子效率）可以达到30%以上，典型场景下的测量误差（σ error）< 0.5%。
为了更直观地展现SIF2310的成像效果，聚芯微电子公布了该产品在940nm光源、光源平均功率140mw、目标距离2m的场景下拍摄的一组图片（原始raw数据，未做校正及处理）。
据介绍，聚芯微电子是国内极少数掌握从像素设计、定制化工艺开发、混合信号电路设计到系统解决方案全体系技能的公司。该公司通过不懈的努力，借助创新的像素架构，实现了全局曝光快门与背照式工艺的结合，并有效改善了高频调制下的调制解调率（Demodulation Contrast, DC），从而实现了更高效的电荷分离，经过优化的信号链架构带来了更低的系统噪声。另一方面，通过和全球最顶级的晶圆代工厂的深度合作，聚芯微电子成功在硅晶圆表面构建出一层特殊的感光结构，进而实现QE的大幅提升。相较于使用传统技术的ToF传感器，SIF2310在940nm红外波长的QE提升了至少3倍。
“SIF2310优异的性能使得该产品非常适用于Face ID、人脸识别、3D建模等高精度应用。”聚芯微电子联合创始人兼CMO孔繁晓介绍说，“我们将向市场提供包括传感器芯片、激光器驱动芯片、自动化标定系统及3D图像算法的Turn-key解决方案，与合作伙伴一起共同推动中国3D视觉产业的发展。”
根据产品开发计划，聚芯微电子预计将于2020年6月量产SIF2310，并同步提供Demo与评估套件。 同时，该公司拟于年内发布VGA等一系列不同规格的ToF传感器芯片以完善其产品组合。
ToF技术驱动3D成像市场蓬勃发展
知名行研机构Yole Développement最新发布的《3D Imaging and Sensing 2020》报告预测，ToF 3D成像和传感产业在未来五年将有爆发式增长，其在2019年的市场收入为6.46亿美元，预计到2025年将达到42亿美元，年复合增长率高达36.8%。2019年越来越多的智能手机厂商选择在旗舰机中使用ToF摄像头, 促进了3D成像和传感技术在智能手机行业的落地与发展。Yole更是预测ToF的市场收入会在2021年超过结构光，5年内将有过6亿部智能手机装配ToF传感器。
主流手机3D成像技术应用图谱（图源：Yole《3D Imaging and Sensing 2020》）
聚芯微电子创始人兼CEO刘德珩说：“疫情当下，如期发布SIF2310这款产品，是聚芯作为武汉新锐科技企业，克服疫情影响，在自己的赛道上奋发前进、科技防疫抗疫的成果。这款产品的发布，是聚芯的一座里程碑、一个新的开始。我们将以此为契机，继续全面推进3D视觉和智能音频产品的不断演进，提供更贴近市场需求的产品。疫情不会停止我们前进的步伐，聚芯将欢迎全球优秀的行业人才加入，和我们的伙伴们、客户们共同成长进步，使聚芯成为具备全球竞争力和社会担当的科技企业。”
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