索尼新推两款SWIR图像传感器 将面向工业设备应用

　　5月15日，索尼最新发布了两款用于工业设备的新型短波红外（下称SWIR）图像传感器。新款传感器能在红外短波范围内，捕捉在可见光和不可见光光谱中的影像，并采用5微米像素尺寸，整体尺寸小巧紧凑。索尼将把这些产品结合到广泛的工业应用中，如材料筛选、污染物监测及半导体监测。

索尼最新推出的MX990 SWIR图像传感器 陶瓷贴装LGA（左）与内置热电装置的陶瓷贴装PGA（右） 图自索尼官网

　　索尼称，新款传感器采用索尼原发的SenSWIR技术：在铟砷化镓（InGaAs）化合物的半导体层上构建光电二极管；二极管之间则通过带有硅涂层的铜-铜连接相连，形成一个读出电路。这样的设计可保持对宽广范围波长的高灵敏度。

　　这一技术突破催生了此次发布的新型SWIR图像传感器，它结构紧凑，但能在较大的波长范围中捕获影像，包括短波红外波段的可见和不可见光谱（波长范围：0.4微米至1.7微米）。索尼称，该传感器甚至可感应到人眼无法看见的波长影像，可支持多功能摄像头和测试设备的开发。

（左：可见光；右：短波红外线）切换光源以获得苹果的表皮和皮下图像信息 图自索尼官网

　　近来，为了降低人力成本并保证工业设备领域的标准化，对于能够捕获处于短波红外波段的不可见光范围内影像的图像传感器需求与日俱增。然而，传统SWIR图像传感器的制造在进一步缩小像素、增加像素数方面已经遇到瓶颈，且面临在可见光光谱下灵敏度过低、模拟输出导致难以实现多功能性等各种问题。上述因素限制了使用常规技术的工业摄像头的普及和应用范围。

　　索尼表示，此次发布的新款传感器采用堆叠技术，加持索尼多年来研发的铜-铜连接与索尼原发的SWIR图像传感器技术，通过像素小型化，实现了高质量成像和更紧凑的传感器尺寸，在覆盖可见和不可见光的广泛波长范围内均可做到高灵敏度成像。新传感器还支持数字输出，并提供与目前工业CMOS图像传感器相同的性能。

　　目前，索尼公司是图像传感器领域里的龙头老大，根据市场研究机构的数据，在2019年，索尼市场份额为48%，第二名三星市场份额为21%。

　　术语解释

　　SenSWIR：构成受光型光电二极管的InGaAs层与构成读出电路的硅层通过铜-铜连接相连。这使得磷化铟（InP）层更薄，可见光得以穿透。

　　铜-铜连接：一种技术，当将背光式CMOS图像传感器零部件（顶部芯片）和逻辑电路（底部芯片）堆叠时，可通过连接铜板来实现持续性供电。与硅通孔（TSV）布线相比，这种连接是通过穿透像素区域周围的电极来实现的，这种方式让设计更为自由，生产率更高，传感器尺寸更紧凑，并提升了产品性能。

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