STMicroelectronics’ Near Infrared Camera Sensor in the Apple iPhone X

——逆向分析報(bào)告

由意法半導(dǎo)體生產(chǎn)的首款基于Imager-SOI襯底的近紅外攝像頭圖像傳感器，應(yīng)用于蘋果iPhone X原深感攝像頭（TrueDepth）

蘋果iPhone X近紅外3D攝像頭拆解和圖像傳感器逆向分析在所有智能手機(jī)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手之前，蘋果（Apple）公司開啟了3D傳感的人臉識(shí)別應(yīng)用之旅（注：此前聯(lián)想集成的谷歌Tango攝像頭主要應(yīng)用是環(huán)境感知）。為了紀(jì)念iPhone十周年，新款iPhone X集成了“TrueDepth”攝像頭——近紅外3D攝像頭。意法半導(dǎo)體為該攝像頭提供3D飛行時(shí)間（ToF）近紅外圖像傳感器，適合人臉識(shí)別和移動(dòng)支付等應(yīng)用。近紅外攝像頭的圖像傳感器和點(diǎn)陣投影器一起工作，可實(shí)現(xiàn)高精度的深度感測(cè)功能。該圖像傳感器采用Soitec公司的Imager-SOI技術(shù)，具有更高的量子效率和極低的噪聲。

采用SOI襯底的近紅外圖像傳感器備注：據(jù)麥姆斯咨詢此前報(bào)道，電子產(chǎn)業(yè)半導(dǎo)體材料設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)導(dǎo)者法國(guó)Soitec公司推出了突破性的新一代SOI（silicon-on-insulator，絕緣體上硅）襯底，該產(chǎn)品是其Imager-SOI產(chǎn)品線的最新一代產(chǎn)品，專為先進(jìn)的3D圖像傳感器等前端近紅外圖像傳感應(yīng)用而設(shè)計(jì)。Soitec目前已經(jīng)能夠大規(guī)模提供這款成熟的SOI晶圓，以滿足客戶在AR/VR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)/虛擬現(xiàn)實(shí)）、人臉識(shí)別安防系統(tǒng)、先進(jìn)的人機(jī)交互以及其它新興應(yīng)用領(lǐng)域不斷增長(zhǎng)的3D傳感和成像需求。

蘋果iPhone X拆解我們拆解分析蘋果的近紅外3D攝像頭（TrueDepth）時(shí)，發(fā)現(xiàn)了多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，其集成了一個(gè)“五個(gè)子模塊的復(fù)雜組合”，它們分別是：近紅外攝像頭、ToF測(cè)距傳感器+紅外泛光照明器、RGB攝像頭、點(diǎn)陣式投影器和彩色/環(huán)境光傳感器。該3D攝像頭模組使用柱形凸塊連接近紅外圖像傳感器（倒裝芯片）以及包括四個(gè)透鏡的光學(xué)模塊。

Apple iPhoneX 3D攝像頭（TrueDepth）拆解分析

蘋果iPhone X近紅外3D攝像頭模組外觀

蘋果iPhone X近紅外3D攝像頭模組Phone X近紅外3D攝像頭模組分析SOI襯底使得量子效率提高，并減少了來(lái)自襯底的噪聲。結(jié)合意法半導(dǎo)體的近紅外傳感技術(shù)和新技術(shù)節(jié)點(diǎn)（140納米以下的SOI工藝），這款近紅外圖像傳感器芯片具有非常小的像元和高分辨率（近兩百萬(wàn)像素）。因此，該傳感器能夠在很短的響應(yīng)時(shí)間內(nèi)精確地檢測(cè)到人臉并解鎖智能手機(jī)。與SOI襯底結(jié)合使用的深溝隔離（DTI）技術(shù)為圖像傳感器提供高動(dòng)態(tài)范圍的像元。

Apple iPhone X 3D攝像頭（TrueDepth）中的近紅外圖像傳感器

蘋果iPhone X近紅外3D攝像頭的圖像傳感器芯片本報(bào)告對(duì)蘋果iPhone X近紅外3D攝像頭傳感器進(jìn)行了完整的分析，包括模組和傳感器芯片兩方面，并對(duì)其成本和價(jià)格進(jìn)行估算。此外，本報(bào)告還將其與其它近紅外圖像傳感器進(jìn)行技術(shù)對(duì)比，例如消費(fèi)電子領(lǐng)域的英飛凌（Infineon）、pmd和Tower Semiconductor，汽車電子領(lǐng)域的邁來(lái)芯（Melexis），工業(yè)領(lǐng)域的德州儀器（Texas Instruments）。