CMOS图像传感领域不针对谁的存在，索尼再次祭出黑科技
2018-02-17 08:50:34 来源：麦姆斯咨询 评论：0 点击：
据麦姆斯咨询报道，Sony（索尼）近日宣布开发出了一款具备全局快门功能的146万有效像素背照式CMOS图像传感器。其新开发的像素并行（位于像素下方）模数转换器（ADC）能够瞬时将所有像素同时曝光的模拟信号并行转换为数字信号。
据麦姆斯咨询报道，Sony（索尼）近日宣布开发出了一款具备全局快门功能的146万有效像素背照式CMOS图像传感器。其新开发的像素并行（位于像素下方）模数转换器（Analog-to-Digital Converter，以下简称ADC），能够瞬时将所有像素同时曝光的模拟信号并行转换为数字信号。该项新技术发布于2018年2月11日在美国旧金山举办的ISSCC（国际固态电路年度会议）。
采用传统列级ADC方案的CMOS图像传感器，通常是逐行从像素读出经过光电转换的模拟信号，而由于逐行读出所带来的时间漂移，通常会造成图像失真（焦平面失真）。
索尼新推出的这款CMOS图像传感器在每个像素下方都具有一个新开发的低电流、紧凑型ADC。这些ADC能够瞬时将所有同时曝光像素的模拟信号转换成数字信号，并暂时存储在数字存储器中。这种架构消除了由于时间漂移所带来的图像失真，使其能够提供全局快门功能，是业内首款具有像素并行ADC的一百万像素以上的高密度背照式CMOS图像传感器。
相比传统列级ADC方案，这款新的CMOS图像传感器包含了近1000倍数量的ADC，这意味着电流需求的大幅增长。索尼通过一款新开发的紧凑型14位ADC解决了这个问题，这款新型ADC在低电流运行时能够提供业内最佳的性能。
新型CMOS图像传感器中的ADC和数字存储器都堆栈集成在底部芯片中。顶部芯片上的每个像素之间采用了Cu-Cu（铜-铜）互联，2016年1月，索尼全球首次将该技术实现了大规模量产。
此外，索尼还为这款CMOS图像传感器开发了一种新的数据传输结构，以实现ADC处理所需要的大规模读出数据高速传输。
主要特性
这款高密度背照式CMOS图像传感器实现全局快门功能，采用了以下关键技术：
1、低电流、紧凑型像素并行ADC
为了消减功耗，这款新型转换器采用了亚阈值电流运行的比较器，实现了业内性能最佳的低电流、紧凑型14位ADC，解决了相比传统列级ADC增加的近1000倍数量的ADC所带来的电流增长问题。
2、Cu-Cu互联
为了实现所有像素并行ADC，索尼开发了一项技术，可以在一个传感器内实现了约300万Cu-Cu互联。Cu-Cu互联实现了像素和逻辑衬底之间的电气联接，同时确保了集成146万个ADC的空间问题（和146万有效像素以及数字存储器数量一致）。
3、高速数据传输结构
索尼开发了一款新的读出电路，以支持146万个ADC模数转换处理所需要的大规模并行数字信号传输，实现了所有像素信号的高速读写。
延伸阅读：