據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，近日，索尼（Sony）宣布將發(fā)布兩款用于工業(yè)設(shè)備的新型短波紅外（SWIR）圖像傳感器：IMX990和IMX991。該新型傳感器能捕獲在可見(jiàn)光和不可見(jiàn)光光譜中的圖像，采用業(yè)界最小的5μm像素，尺寸緊湊。

新產(chǎn)品采用了索尼獨(dú)創(chuàng)的SenSWIR技術(shù)，在銦鎵砷（InGaAs）化合層上形成光電二極管，并通過(guò)銅-銅（Cu-Cu）連接硅（Si）層的讀出電路。

SWIR圖像傳感器能夠感應(yīng)到人眼看不見(jiàn)的波長(zhǎng)，支持不同應(yīng)用領(lǐng)域的相機(jī)和測(cè)試設(shè)備開(kāi)發(fā)，有助于工業(yè)設(shè)備的多樣化發(fā)展。

SWIR圖像傳感器：IMX990
左圖左側(cè)：陶瓷LGA封裝；左圖右側(cè)：內(nèi)置熱電裝置的陶瓷PGA封裝。右圖：索尼SenSWIR技術(shù)Logo

使用傳統(tǒng)的凸塊（bump）連接，將接收光源的光電二極管InGaAs層與輸出電路的Si層進(jìn)行鍵合時(shí)，必須確保一定的凸塊間距，要實(shí)現(xiàn)比現(xiàn)有CMOS圖像傳感器更小的像素尺寸幾乎不可能，因此實(shí)現(xiàn)傳感器微型化困難重重。然而，采用Cu-Cu連接，使得索尼新產(chǎn)品擁有更小的像素間距，即業(yè)界最小的5μm像素。從而在保持SXGA（IMX990）、VGA（IMX991）分辨率的同時(shí)減小相機(jī)尺寸變成可能，且有助于提高測(cè)試精度。

左圖：凸塊連接；右圖：Cu-Cu連接

索尼獨(dú)創(chuàng)的SWIR圖像傳感器技術(shù)讓頂層磷化銦（InP）層能吸收四倍的可見(jiàn)光，厚度更薄，因此可以將光傳輸?shù)絀nGaAs層之下，即使在可見(jiàn)光范圍內(nèi)量子效率也非常高。這種設(shè)計(jì)可以在0.4μm~1.7μm較寬的波長(zhǎng)范圍內(nèi)成像，從而實(shí)現(xiàn)單個(gè)攝像頭代替?zhèn)鹘y(tǒng)的多攝像頭，同時(shí)完成可見(jiàn)光和短波紅外光的捕獲。

SWIR圖像傳感器技術(shù)的波長(zhǎng)（X軸）和量子效率（Y軸）關(guān)系示意圖

成像樣品1

切換光源可以同時(shí)獲取蘋(píng)果的表面信息和果肉信息
（左圖：可見(jiàn)光圖像；右圖：SWIR圖像）

成像樣品2

利用短波長(zhǎng)紅外光吸收率的差異進(jìn)行材料分類
（左圖：可見(jiàn)光圖像；右圖：SWIR圖像）

傳統(tǒng)SWIR圖像傳感器通常具有模擬信號(hào)輸出功能，但新產(chǎn)品支持?jǐn)?shù)字輸出，可提供與當(dāng)前工業(yè)CMOS圖像傳感器相同的性能。雖然模擬輸出傳感器需要相機(jī)的數(shù)字轉(zhuǎn)換電路或其他功能，但是新產(chǎn)品自帶此功能，從而減少了相機(jī)開(kāi)發(fā)的步驟，并使多功能相機(jī)的開(kāi)發(fā)更加容易。

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