索尼发布首款面向汽车应用的单芯片 SPAD 激光雷达传感器

随着汽车摄像头和毫米波雷达增长，激光雷达在高精度路况感知和物体检测中巩固角色。但挑战犹存：提升测距精度、确保多样环境下安全可靠、迈向固态、紧凑、高性价比设计。索尼以激光雷达技术突破应对这些障碍。

单光子雪崩二极管 (SPAD) 像素构成直接飞行时间 (dToF) 传感器核心，通过计时光源发射光经物体反射返回测量距离。

索尼新款 IMX459 SPAD 深度传感器将 SPAD 像素与专用测距处理电路集成于单一硅芯片——汽车激光雷达领域首创。量产计划 2022 年 3 月启动，承诺为高级驾驶辅助系统 (ADAS) 和自动驾驶 (AD) 提供增强探测识别性能。

IMX459 基于索尼成熟 CMOS 图像传感器遗产，融入背照式像素、堆叠芯片架构、铜-铜 (Cu-Cu) 互连。这些特性实现 10 µm 方形像素，产出紧凑 1/2.9 英寸规格、约 10 万有效像素。结果是高分辨率、高速传感器，从短到长距离实现 15 cm 距离分辨率，同时满足汽车功能安全标准的可靠性和安全性。

堆叠配置中，Cu-Cu 键合连接顶部 SPAD 像素芯片到底部承载测距处理电路的逻辑芯片。此布局保持高光圈比、保持像素间距 10 µm。传感器入射光平面具微观不规则性折射入射光子，提升吸收效率。

在 905 nm 汽车激光雷达常用波长下 24% 光子探测效率，IMX459 能可靠探测高分辨率低反射率目标。主动充电电路——也经 Cu-Cu 连接各像素——正常运行下每光子约 6 ns 响应速度。

传感器通过 AEC-Q100 Grade 2 汽车电子可靠性测试认证，设计满足 ISO 26262 功能安全要求，支持 ASIL-B(D) 级故障检测、通报和控制。这些认证支撑激光雷达为未来出行解决方案的安全性和可靠性。

索尼发布集成 IMX459 的机械扫描激光雷达参考设计，使客户和合作伙伴加速开发、减少工程工作、降低总成本。

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