聚芯微电子发布国内首颗自主研发背照式、高分辨率ToF传感器芯片

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。


SIF2310 Demo
 
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。”
 
【关于聚芯微电子】
 
聚芯微电子是一家专注于高性能模拟与混合信号芯片设计的高科技公司，总部位于武汉光谷未来科技城，在欧洲、深圳和上海设立有研发中心。公司由多位国际一流的半导体归国专家创立，其核心团队来自于荷兰、比利时和德国等ToF和智能音频技术的发源地, 在传感器芯片设计、智能音频解决方案等领域拥有领先的技术创新能力和十余年丰富的产业化经验。公司拥有3D光学和智能音频两大产品线，产品主要应用于智能手机、人工智能、AR/VR、自动驾驶等领域。截至2019年底，聚芯微电子已获得行业一线风险投资基金湖杉资本、华业天成、长安私人资本及知名手机产业链基金累计投资过亿元。聚芯微电子致力于成为国际一流的混合信号芯片设计公司，用智能感知创造智慧生活。更多信息，请访问www.si-in.com 或联系info@si-in.com 。