靈明光子發布國內首款采用 3D 堆疊技術的 dToF 傳感芯片

深圳市靈明光子科技有限公司今日發布了國內首款采用全球先進背照式 3D 堆疊工藝技術的 dToF 單光子成像傳感器 (SPAD image sensor, SPADIS)，綜合性能達到了國際一流水平。

3D 傳感技術正擴展至消費電子、汽車電子和工業控制等尖端應用領域，而其中直接飛行時間 (direct time of flight, dToF) 技術作為 3D 傳感領域的最前沿，其優越的測距能力、功耗經濟性和抗干擾能力近年來受到產業界越來越多的矚目。特別是在 2020 年 Apple 發布搭載 dToF 成像方案（Lidar Scanner）的手機生態系統，及 Sony 發布了搭載 dToF 方案的車載激光雷達方案之后，市場對于先進 dToF 成像芯片的需求開始了爆發。

▲ 左側為靈眀光子 ADS3003 的人物成像，右側為同一場景的 RGB 成像，供參考。可見 ADS3003 對于人臉、手勢有著良好的傳感質量，并對頭發等低反射率物體有著卓越的細節捕捉能力。

此次靈明光子發布的代號為 ADS3003 的 dToF 單光子成像傳感器，物理分辨率達到了 240*160，面陣尺寸 0.35 英寸采用背照式 3D 堆疊工藝，室內環境下測量距離可達 15 米，室外環境下可達 5 米，幀率最高可達 50fps，可實現全量程亞厘米級的測距精度和深度分辨力，充分滿足從智能手機，AR 設備，到掃地機，智能家居 IOT，以及工業測量領域的需求。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 的室內場景遠距離成像，下圖為同一場景的 RGB 成像，供參考。最遠的輪胎距離傳感器達 13 米，輪廓依然清晰可見。可見 ADS3003 在保證低功耗和大視場角的前提下對于低反射率物體依然有良好的測距能力。

據悉，靈眀光子 ADS3003 是國內首款采用 3D 堆疊技術的 dToF 傳感芯片。3D 堆疊技術允許將傳感器芯片的光子探測器（SPAD）部分和邏輯電路部分分別在兩片晶圓上加工，并通過金屬混合鍵合合并成一塊完整的芯片。這樣的設計可使得芯片在不增加面積的前提下獲得更大的電路面積，允許光子探測器和邏輯電路分別采用最適合的工藝節點，實現更高的 SPAD 光子檢測效率 PDE，更高的分辨力、更低功耗以及更好的綜合性能。此前該項工藝技術僅見于 Apple 和 Sony 共同開發的、用于 iPad Pro 和 iPhone 12 Pro 的 Lidar Scanner 芯片。靈眀光子 ADS3003 在分辨力及測距能力上均已超過該款芯片的水平。