起底TowerJazz 它能為尼康Z9提供傳感器么?
Napoleon Chan / 2021-03-15 16:4345953在上周,尼康官宣正在開(kāi)發(fā)旗艦無(wú)反相機(jī)Z9,它搭載了一塊FX格式(全畫幅)的堆棧式CMOS傳感器,支持8K視頻,其它規(guī)格不祥。在相機(jī)進(jìn)入數(shù)碼時(shí)代后,圖像傳感器成了決定勝負(fù)的關(guān)鍵之一,佳能一度憑借自產(chǎn)全畫幅CMOS圖像傳感器(下面簡(jiǎn)寫為CIS),力壓尼康多年,直到尼康D3問(wèn)世才改變局面。在進(jìn)入無(wú)反相機(jī)時(shí)代,索尼憑借自產(chǎn)CIS成功改變了相機(jī)市場(chǎng)版圖,佳能EOS R5只能靠著處理器與鏡頭群扳回一局。

在無(wú)反相機(jī)市場(chǎng)中,尼康無(wú)疑是落后于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的一個(gè),Z9將會(huì)成為扭轉(zhuǎn)乾坤的關(guān)鍵,它搭載堆棧式CIS來(lái)自何方,會(huì)是TowerJazz么?其實(shí)TowrJazz早不叫TowerJazz Semiconductor,它在2020初改名為Tower Semiconductor,但出于習(xí)慣與不熟悉,攝影圈子更喜歡稱它為TowerJazz,它與尼康首次建立聯(lián)系是在去年與投資者和分析師的在線會(huì)議中,把尼康Z50無(wú)反相機(jī)、D7500單反相機(jī)相機(jī)加入到PPT當(dāng)中。

而尼康在數(shù)碼時(shí)代里,一直向第三方購(gòu)買CIS或是尋求代工,為尼康生產(chǎn)過(guò)CIS除了索尼還有瑞薩、Aptina、東芝,只可惜瑞薩在多年前退出了CIS市場(chǎng),Aptina被安森美收購(gòu),東芝在爆出丑聞后半導(dǎo)體業(yè)務(wù)賣給索尼,尼康急需一個(gè)新的企業(yè)為它代工CIS,因此和Tower Semiconductor有著廣泛合作空間。那Tower Semiconductor有可能成為Z9的傳感器的代工廠么,這必須先看它是否具備這個(gè)實(shí)力。
從目前消息看,Z9的CIS具備四個(gè)特性:全畫幅、8K、BSI與堆棧式。要實(shí)現(xiàn)8K,CIS橫向至少要有7680個(gè)像素,在全畫幅下,單個(gè)像素大小最大不超過(guò)4.7× 4.7 μm,需要較為先進(jìn)的制程——最好是180nm或線寬更小的工藝,并采用銅互連工藝,否則功耗會(huì)非常可怕,速度也難以提升。在尼康新聞稿中沒(méi)有提到Z9采用BSI技術(shù),但堆棧式是在CIS下面封裝一塊DRAM作為緩存,用以消除滾轉(zhuǎn)快門的果凍效應(yīng),CIS與DRAM之間是通過(guò)TSV(Through Silicon Via,硅通孔)工藝連接起來(lái)。FSI CIS的邏輯層位于光電二極管之上,也就是位于CIS的上半層,無(wú)法通過(guò)TSV工藝連接到下方的DRAM,因此Z9的CIS必定是BSI。

那Tower Semiconductor具備生產(chǎn) Z9的能力么?Tower Semiconductor是一家創(chuàng)立于1993年的半導(dǎo)體企業(yè),總部位于以色列Migdal Haemek,在2008年收購(gòu)了半導(dǎo)體Jazz Semiconductor,并在其后一年成立了聯(lián)合公司TowerJazz Semiconductor。在2014年時(shí)候,它與松下達(dá)成了交易,收購(gòu)了松下三座半導(dǎo)體工廠,成立了名為TowrJazz Panasonic Semiconductor Co.,在2020年3月起采用新名字Tower Semiconductor。Tower Semiconductor擅長(zhǎng)生產(chǎn)射頻前端、電源管理、CIS等模擬芯片,晶圓廠分布于以色列、美國(guó)、日本多地。

按照Tower Semiconductor官網(wǎng)CMOS IMAGE SENSORS頁(yè)面中介紹,它應(yīng)用CIS上制程有180nm、110nm和65nm三種,180nm可用于生產(chǎn)3.6-6 μm像素大小、滾轉(zhuǎn)快門的電影機(jī)用CIS或是4-6 μm像素大小、全局快門的廣播機(jī)用CIS,110nm可用于生產(chǎn)3.8-5μm像素大小、滾轉(zhuǎn)快門的(單反)相機(jī)用CIS,65nm可用于生產(chǎn)3.2-7 μm像素大小、滾轉(zhuǎn)快門的相機(jī)/電影機(jī)用CIS,其中180nm、110nm采用的是8英寸晶圓,65nm采用的是12英寸晶圓,最為適合生產(chǎn)大尺寸的全畫幅CIS。顯然,Tower Semiconductor具備先進(jìn)的制程與銅互連工藝(110nm、65nm必然是銅互連工藝,不然功耗會(huì)上天),能夠生產(chǎn)出8K全畫幅CIS。

在去年Tower Semiconductor獲得了Xperi Holding的Invensas Zibond和DBI 3D半導(dǎo)體互聯(lián)技術(shù)授權(quán),該技術(shù)適用于8英寸、12英寸晶圓上生產(chǎn)全局快門、堆棧式BSI CMOS類型傳感器,應(yīng)用在dToF類似芯片上最小可實(shí)現(xiàn)10μm像素大小,當(dāng)應(yīng)用在ToF芯片上時(shí)更可縮小到2.5μm或更小。到了去年11月Tower Semiconductor進(jìn)一步表示,利用BSI堆棧式技術(shù)后能設(shè)計(jì)出更為先進(jìn)的傳感器,并制成了iTOF、dTOF和1英寸高性能傳感器。至此可以肯定,Tower Semiconductor具備BSI與堆棧式技術(shù),并能用于量產(chǎn),掃清了代工Z9 CIS的障礙。

在今年2月,尼康在ISSCC(國(guó)際固態(tài)電路會(huì)議)上公布了一塊1英寸BSI CMOS傳感器,它采用了堆棧式結(jié)構(gòu),由65nm CIS與65nm DRAM組合而成,單個(gè)像素大小為2.7×2.7 μm,總像素為1784萬(wàn)(4224×4224),最高能以4K1000P速度輸出,動(dòng)態(tài)范圍為110db,若輸出速度降低到4K60P,動(dòng)態(tài)范圍將提升至134db。而且分為264×264塊,即16×16像素為一塊,邏輯電路能獨(dú)立控制每一塊的曝光時(shí)間,能捕捉更高動(dòng)態(tài)范圍,實(shí)現(xiàn)硬件級(jí)別的HDR,可見(jiàn)尼康已經(jīng)具備設(shè)計(jì)先進(jìn)堆棧式CIS的能力。

目前無(wú)法判斷尼康新1英寸CIS與Tower Semiconductor有什么聯(lián)系,但可以肯定的是Tower Semiconductor具備代工Z9 CIS的能力,而且Z9性能是可以期望的。
起底TowerJazz 它能為尼康Z9提供傳感器么?














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