采訪背景：艾普柯微電子（上海）有限公司（以下簡稱：艾普柯）是一家專注于為各類應用市場提供光電傳感器解決方案的高新技術企業。艾普柯保持著對消費電子市場敏銳的嗅覺，從最初為智能手機和平板電腦提供環境光和距離傳感器，到開發出可穿戴設備應用的心率傳感器，及推出光電傳感器的創新商務模式——半定制。而近幾年，面向火熱的3D人臉識別應用，艾普柯新增了ToF傳感器及解決方案。隨著公司產品線的日益豐富，核心競爭力也越來越強，已發展成為中國大陸排名第一的光電傳感器公司。麥姆斯咨詢作為艾普柯的老朋友，見證了艾普柯的成長，并于近期特地采訪了艾普柯首席執行官李碧洲先生。

艾普柯首席執行官李碧洲

麥姆斯咨詢：首先，請您介紹下艾普柯的發展歷程及主要產品吧！

李碧洲：艾普柯成立于2011年，2013年首次獲得聯發科（MTK）平臺認證，并隨后獲得展訊和高通平臺認證。2013年底，艾普柯獲得奮達科技等公司的戰略投資后，公司踏上了高速發展之路。艾普柯提供的光電傳感器包括環境光傳感器（ALS）、距離傳感器（PS）、心率傳感器（HRS）、飛行時間（ToF）傳感器等，并為客戶提供從產品定義、器件設計、晶圓加工、封裝和測試、光學結構設計到算法實現等的一站式服務。

艾普柯主要產品及應用

艾普柯提供的光電傳感器（ALS、PS、HRS）外觀

麥姆斯咨詢：艾普柯從何時開始研發ToF傳感器？當時決定研發ToF傳感器的初衷是什么呢？同時又面臨著哪些困難或挑戰？

李碧洲：艾普柯從2015年開始研發陣列式ToF傳感器，當時兩方面的原因讓我們產生了這個念頭：一方面是公司本身就立足光電傳感芯片技術，研發ToF傳感器有一定的技術傳承性；另一方面就是看好ToF傳感器市場的發展前景。

艾普柯很早就對單光子雪崩二極管（SPAD）形式的單點ToF技術進行了預研。2015年聯想（Lenovo）推出了Tango系列AR手機，PMD為其提供ToF傳感器，艾普柯為其提供定制版的距離傳感器。在與聯想的合作中，我們看到了陣列式ToF傳感器的巨大市場潛力，果斷放棄了已經研究一段時間的單點SPAD技術路線，轉向“CCD+CMOS”的陣列式ToF技術方案。

目前，國際大廠和初創公司都開始看好ToF傳感器產品線，并競相進入ToF技術領域。這說明ToF傳感器市場前景非常光明，但同時也加速了同行產品的升級速度。激烈的市場競爭對我們來說，既是機遇，也是挑戰！我們需要迅速拿出滿足市場需求且令人欣喜的產品。按照艾普柯以往的成功經驗，我們一定要認清自己的優劣勢，不與國際大廠拼資金和規模，把重點放在與產業鏈上下游合作實現技術創新方面。針對當前智能手機市場出現的3D視覺機遇，艾普柯瞄準了ToF傳感器芯片小型化作為主攻方向。

麥姆斯咨詢：ToF傳感器芯片小型化是艾普柯ToF解決方向之一，能詳細談談貴司如何實現芯片小型化？主要難點在哪？目前量產的芯片尺寸是多少？

李碧洲：不同波段（波長）的光穿透半導體材料的深度不一樣。對于圖像傳感器來講，可見光波長穿透硅材料的深度通常在1um左右。但是，對于ToF傳感器，紅外光（IR）的穿透硅材料的深度可達10~50um，需要施加能夠感應出10~50um深勢阱的電壓。因此可以看到一些ToF產品需要高壓、負壓等設計，這帶來的結果就是芯片需要很復雜的片外供電系統。另外，由于紅外光的穿透深度有10~50um，相鄰像素（pixel）會有光生信號的串擾問題。因此ToF芯片的像素尺寸通常比較大，如20um、25um等。另外，ToF芯片的像素又叫解調器，可以看到美國專利局上一些ToF芯片相關專利，直接命名就是“解調器”。其意思為：它是一個解調光生電荷的像素，這是與傳統CMOS圖像傳感器最大的不同。因此，要能夠更好地解調出I/Q兩路信號，或者說0度、90度、180度、270度信號，就需要大的像素尺寸，即像素尺寸無法減小。最終，以上三點決定了ToF芯片擁有龐大而復雜的片外供電系統，以及大像素尺寸造成的大芯片尺寸。

艾普柯ToF傳感器芯片小型化的成果展示

但是，艾普柯的ToF芯片通過電路設計（采用片內電路）實現了高壓、負壓等片外供電系統的效果。另外，艾普柯通過優化像素及像素之間的間隔、改進芯片制造工藝、優化勢阱和光生信號的信號流通路，來實現像素尺寸的小型化，進而實現芯片尺寸的小型化?？梢哉f，實現ToF傳感器的小型化是電路和工藝設計人員、晶圓代工廠、封裝廠和模組廠共同努力的結果！

艾普柯采用“CCD+CMOS”技術方案，使得ToF芯片具有更高集成度

因此，正是由于艾普柯多年來在光電傳感器領域的經驗積累，才具備了實現ToF傳感器小型化的能力。艾普柯的芯片設計和工藝，是在CMOS工藝基礎上實現了高靈敏度的CCD像素，然后通過上萬次的積分得到精確的深度（距離）信息。CCD像素位于晶圓表面，在普通CMOS工藝過程中實現。ToF傳感器采用普通電壓芯片即可，不需要高壓或復雜、高成本的雪崩光電二極管。