概述
图像传感器芯片是现代数字影像的核心，它将光线转化为电子信号，让机器"看见"世界。下面这个表格汇总了它的核心技术要素，帮你快速建立整体印象。
技术维度 | 关键内容 | 说明/技术要点 |
核心原理 | 光电转换 | 通过光敏元件（主要是光电二极管）将接收到的光子转换为电子，形成电信号。 |
主流技术 | CMOS vs. CCD | CMOS图像传感器因集成度高、功耗低、成本优势已成为市场绝对主流；CCD主要用于对图像质量有特殊要求的专业领域。 |
工艺结构 | FSI, BSI, Stacked | 这是技术演进路线：前照式→背照式→堆栈式。堆栈式是当前主流方向，它将像素层和逻辑电路层分离堆叠，显著提升了性能并缩小了尺寸。 |
快门类型 | 卷帘快门 vs. 全局快门 | 卷帘快门逐行曝光，成本低，但拍摄运动物体会产生变形；全局快门同时曝光整个画面，无变形，但像素结构更复杂。现代先进传感器已能集成两种模式。 |
关键参数 | 像素、像素尺寸、光学尺寸 | 高像素、大尺寸（像素尺寸和光学尺寸）、低成本构成"不可能三角"，需根据应用权衡。其他重要参数包括动态范围、信噪比、帧率等。 |
制造与封装 | 晶圆堆叠、特殊工艺 | 涉及深层光电二极管成型、像素间隔离、彩色滤光片阵列等特有工艺。封装形式如CSP、COB等影响最终模组尺寸和性能。 |
核心技术与趋势深度解读 技术架构的演进逻辑：FSI、BSI到Stacked的演进，核心目的是在有限的像素面积内，让更多的光线有效抵达感光区域。BSI通过将金属线路层移到感光元件下方，解决了FSI的遮光问题；而Stacked（堆栈式）则更进一步，将处理逻辑电路完全移到像素层下方，相当于给感光元件"腾出了地儿"，并允许像素层和电路层分别用最合适的工艺独立制造，从而实现更复杂的功能和更高的性能。三维堆叠集成和混合键合（Hybrid Bonding）等先进互连技术是推动此演进的关键使能技术。 应对专业挑战的快门技术：全局快门虽然能完美冻结瞬间，但因其在每个像素内都需要集成存储单元，会挤占感光面积，传统上存在感光度较低、噪声稍大的劣势。最新的技术（如意法半导体采用的3D堆叠像素架构）通过将存储电容以深槽隔离等方式垂直放置，部分解决了这一矛盾，实现在不牺牲感光面积的前提下集成全局快门功能，甚至做到全局快门与卷帘快门的模式切换。 超越可见光：扩展感知能力：图像传感器技术正积极向非可见光波段拓展。例如，通过改进硅层厚度和采用特殊结构（如深沟槽隔离DTI、表面衍射结构PSD），可以显著提升在近红外波段的量子效率，以满足安防夜视、面部识别、自动驾驶LiDAR等应用的需求。此外，单光子雪崩二极管等新型探测器也被集成到图像传感器中，用于极弱光探测和激光雷达测距。
应用场景与未来展望 图像传感器技术在不同应用领域的驱动下，呈现出差异化的发展方向： 智能手机：追求在极致狭小的空间内实现高像素、多摄配置，并通过AI算法提升成像质量。堆栈式结构是目前的主流选择。 汽车电子：可靠性、高动态范围和高感光能力是核心要求。车载传感器必须通过车规级认证，能在极端温度和长寿命周期内稳定工作，并能清晰捕捉夜间、隧道进出口等光线剧烈变化的场景。抑制LED闪烁功能也至关重要。 机器视觉与工业检测：需要高精度、高速度和无畸变。全局快门传感器在这里广泛应用，以确保在快速运动下的图像准确性。高分辨率和先进的片上处理功能（如RGB-IR分离）正不断满足工业自动化的需求。 医疗与科学成像：致力于突破高分辨率与大视野不可兼得的瓶颈。
