熱門光傳感器產品分析

繼蘋果、三星在手機和平板電腦上應用了光傳感器之后，光傳感器開始大范圍的應用在了消費類電子產品上。全球各品牌的手機平板廠商，包括中國手機廠商如中興，華為，酷派，聯(lián)想等，紛紛推出了應用組合或獨立的光傳感器的產品。激增的終端應用，帶動了光傳感器市場的迅速成長。奧地利微電子(AMS)、凌耀科技(Capella)、安華高(Avago)、夏普(Sharp)、英特矽爾(Intersil)、美信(Maxim)等廠商是光傳感器的主要供應商，其中奧地利微電子(AMS)和來自臺灣的凌耀科技(Capella)在整體光傳感器市場的占有率之和超過五成。 　　光傳感器在消費類電子產品中主要有四種應用類型：環(huán)境光傳感器，接近傳感器，RGB傳感器和手勢傳感器。環(huán)境光傳感器(ALS)，可用來測量手機或平板電腦周圍的環(huán)境光強度，以調整屏幕亮度并節(jié)省電池電量；接近傳感器，當手機放到頭部附近時禁用手機的觸屏，以避免不需要的輸入，并關掉顯示屏燈光從而節(jié)省電量；RGB傳感器，通過紅、綠和藍色波長測量空間的色溫，以校正設備現(xiàn)實的白平衡；手勢傳感器，可以在用戶不使用觸控功能的情況下也能操作手機或平板電腦，大大提升了用戶體驗。 　　TMD2771 　　奧地利微電子(AMS)于2011年收購了總部位于美國德州的光傳感技術創(chuàng)新廠商Taos，為其奠定了成為首席光傳感器解決方案供應商的基礎。奧地利微電子(AMS)的環(huán)境光與接近傳感器的組合產品TMD2771被廣泛地應用在眾多國內外智能手機品牌中，如國外品牌三星的Galaxy終端系列、LG的Optimus系列、Nokia的Lumia系列、Pantech、NEC、Fujistu、Xolo等，國內品牌華為Ascend系列、聯(lián)想樂Phone系列、中興中高端機型、步步高vivo系列等等，其應用涵蓋了高中低端全線產品。 　　TMD2771為環(huán)境光，接近傳感器和紅外LED的三合一傳感器，采用了開孔封裝，封裝尺寸為3.94mmx2.4mmx1.35mm。環(huán)境光和接近傳感器由同一顆集成了PD和ASIC的芯片實現(xiàn)。  　　(圖一 TMD2771開封概貌圖) 　　TMD2771的ASIC芯片采取了SOI工藝，工藝節(jié)點為0.35um，由三層鋁布線和一層多晶硅組成，芯片面積約1.85mm2。外延層厚度約為18um。  　　(圖二 TMD2771芯片全圖以及PD區(qū)域) 　　四個象限的PD陣列，都采用相同的結構，但在N阱的尺寸上有所差別。N阱與P型外延（襯底）構成光電二極管，金屬與N+注入?yún)^(qū)相連構成器件一端，另外一端通過旁邊的P阱接觸孔，連接到模擬地。N阱之間的P+注入?yún)^(qū)沒有參與構成光電二極管，而是為了加強對表面光生載流子的收集,在感光單元周圍設置了一圈P+注入保護環(huán),與地電平相連，同時可以防止寄生晶體管N阱-P型外延（襯底）-N阱導通。I和II象限的N阱尺寸一致，N阱深約3.0um，N阱寬約3.2um；III和IV象限的N阱尺寸一致，N阱深約1.8um，N阱寬約2.5um。  　　(圖三 I和II象限PD的摻雜形貌)  　　(圖四 III和IV象限PD的摻雜形貌) 　　金屬層覆蓋的二極管主要是檢測紅外光，金屬層未覆蓋的二極管檢測可見光和紅外光。這兩個二極管的摻雜形貌一致。根據(jù)PD的摻雜形貌推斷，該區(qū)域的N阱摻雜由多次離子注入形成，相比擴散工藝，成本較高。