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CMOS圖像傳感器根據(jù)像素排列方式可以劃分為面陣CMOS圖像傳感器和線陣 CMOS 圖像傳感器：1）面陣CMOS圖像傳感器面陣CMOS圖像傳感器的像素按照二維矩陣的形式進(jìn)行排列，在成像過(guò)程中可以直接獲取一幅完整的二維圖像。光學(xué)尺寸是面陣 CMOS 圖像傳感器感光區(qū)域?qū)蔷€的長(zhǎng)度，由分辨率和像素尺寸共同決定。由于鏡頭光學(xué)利用率等歷史原因，業(yè)內(nèi)所稱的 1"（即 1 英寸）CMOS 圖像傳感器的對(duì)角線長(zhǎng)度為16mm，而非 25.4mm 。常 見(jiàn) 的 光 學(xué) 尺 寸 為 ：1/6"、1/4"、1/3"、1/2"、1/1.8"、1"、4/3"、APS-C、APS-H、35mm（像素面積 36mm x 24mm）全畫(huà)幅等，示意圖如下：

根據(jù)光學(xué)尺寸的大小，面陣CMOS圖像傳感器可以分為光學(xué)尺寸＞APS-C、光學(xué)尺寸介于 1"與APS-C之間、光學(xué)尺寸≤1"等三類。2）線陣 CMOS 圖像傳感器線陣CMOS圖像傳感器的像素按照一維排列，通過(guò)在垂直于像素線方向上對(duì)勻速運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行掃描，從而獲得二維的圖像。

線陣CMOS圖像傳感器一般有單線或多線，每線的分辨率，如 2K、4K、8K、16K 是其最主要的指標(biāo)，一般分辨率越高，成像性能越好，單價(jià)越高。線陣 CMOS 圖像傳感器已廣泛應(yīng)用于工業(yè)檢測(cè)、印刷品檢測(cè)、物流掃碼、鐵路檢測(cè)等場(chǎng)景。采用了時(shí)間延遲積分（TDI）技術(shù)的線陣CMOS圖像傳感器，因其靈敏度極高、成像速度極快，在高端半導(dǎo)體檢測(cè)與量測(cè)、DNA 基因測(cè)序、工業(yè)檢測(cè)、高分辨率高速成像等場(chǎng)景中具有不可替代的重要地位。3）堆棧式芯片架構(gòu)堆棧式芯片架構(gòu)是在傳統(tǒng)正照式、背照式架構(gòu)基礎(chǔ)上的進(jìn)一步升級(jí)，將原本在一片晶圓上的像素矩陣和電路區(qū)域，分別置于兩片晶圓上，并將兩片晶圓綁定在一起。堆棧式架構(gòu)的出現(xiàn)使得 CMOS 圖像傳感器的像素和電路可以進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)和優(yōu)化，例如電路設(shè)計(jì)可使用更先進(jìn)的工藝制程，從而提升電路性能；像素設(shè)計(jì)可以使用普通工藝制程，有效控制成本。

(資料圖片)

另外堆棧式架構(gòu)的像素填充系數(shù)可以達(dá)到 100%，從而提升量子效率和靈敏度。目前堆棧式芯片架構(gòu)已廣泛應(yīng)用于高端消費(fèi)類產(chǎn)品，在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，采用堆棧式架構(gòu)的 CMOS 圖像傳感器將逐步在其它領(lǐng)域得到更廣泛應(yīng)用。

圖像拖影是Rolling shutter卷簾快門圖像傳感器的大問(wèn)題，除了Global shutter全局曝光圖像傳感器外，三層堆疊的圖像傳感器開(kāi)始出現(xiàn)：

像素層：90nm

DRAM：LPDDR4，30nm

邏輯層：40nm

三層堆疊的圖像傳感器能以超過(guò)960FPS的速度捕捉慢動(dòng)作畫(huà)面。

堆疊方案讓芯片的大小減少了30%以上，增大了靶面，提高了像素分辨率。像素仍然用各家打磨多年的成熟工藝，邏輯層用先進(jìn)工藝完成自動(dòng)對(duì)焦等ISP功能、AI加速功能，提高PPA競(jìng)爭(zhēng)力。

特別的是，傳統(tǒng)的堆疊式CMOS圖像傳感器光電二極管、像素晶體管在同一背照像素層。

堆疊通過(guò)TSV技術(shù)，在芯片上鉆孔，再加入導(dǎo)電介質(zhì)形成通道，從而完成芯片之間電信號(hào)傳遞通道。

審核編輯：湯梓紅