സ്മാർട്ട്‌ഫോണുകളിലെ ക്യാമറ സെൻസർ നിർമ്മാണ സാങ്കേതികവിദ്യ

സ്മാർട്ട്‌ഫോണുകളിലെ ക്യാമറ സെൻസർ ഫാബ്രിക്കേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യ

കഴിഞ്ഞ ദശകത്തിൽ സ്മാർട്ട്‌ഫോൺ ക്യാമറകളുടെ വികസനം അസാധാരണമാണ്. ഒരുകാലത്ത് "ഡോക്യുമെന്റേഷന് പര്യാപ്തമായത്" മാത്രമായിരുന്ന ഫോട്ടോകൾക്ക് ഇപ്പോൾ പല സാഹചര്യങ്ങളിലും സമർപ്പിത ക്യാമറകളുടെ ഗുണനിലവാരത്തെ സമീപിക്കാൻ കഴിയും. ഇമേജ് പ്രോസസ്സിംഗ് സോഫ്റ്റ്‌വെയർ മാത്രമല്ല, പ്രകാശത്തെ വൈദ്യുത സിഗ്നലുകളാക്കി മാറ്റുന്ന പ്രധാന ഘടകങ്ങളായ ക്യാമറ സെൻസറുകളുടെ നിർമ്മാണ സാങ്കേതികവിദ്യയും ഈ പുരോഗതിയെ നയിക്കുന്നു. ചെറിയ വലിപ്പം, കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം, ഉയർന്ന ഇമേജ് നിലവാരം എന്നിവയുടെ വെല്ലുവിളികളെ നേരിടാൻ സങ്കീർണ്ണവും ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ളതും നിരന്തരം വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നതുമായ ഒരു അർദ്ധചാലക നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയാണ് നേർത്ത ക്യാമറ മൊഡ്യൂളിന് പിന്നിൽ.

1. സ്മാർട്ട്‌ഫോൺ ക്യാമറ സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ സെൻസറുകളുടെയും ട്രെൻഡുകളുടെയും പങ്ക്

സ്മാർട്ട്‌ഫോൺ ക്യാമറ സെൻസറുകൾ പൊതുവെ CMOS (കോംപ്ലിമെന്ററി മെറ്റൽ-ഓക്‌സൈഡ് സെമികണ്ടക്ടർ) അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളവയാണ്. ഒരുകാലത്ത് ജനപ്രിയമായിരുന്ന CCD സെൻസറുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, CMOS കൂടുതൽ ഊർജ്ജക്ഷമതയുള്ളതും, വേഗതയേറിയ റീഡൗട്ടുള്ളതും, ഒരേ ചിപ്പിലെ സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സിംഗ് സർക്യൂട്ടുകളുമായി സംയോജിപ്പിക്കാൻ എളുപ്പവുമാണ്. സ്മാർട്ട്‌ഫോൺ സെൻസർ നവീകരണത്തിന് കാരണമാകുന്ന ട്രെൻഡുകളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു: വർദ്ധിച്ച റെസല്യൂഷൻ (പത്ത് അല്ലെങ്കിൽ നൂറുകണക്കിന് മെഗാപിക്സലുകൾ വരെ), മികച്ച കുറഞ്ഞ വെളിച്ച പ്രകടനം, ഉയർന്ന റെസല്യൂഷൻ വീഡിയോ ശേഷികൾ, തത്സമയ HDR, വേഗതയേറിയ ഓട്ടോഫോക്കസ്, കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ ഫോട്ടോഗ്രാഫിക്കുള്ള പിന്തുണ.

ഇതെല്ലാം സെൻസർ നിർമ്മാതാക്കളെ പിക്സൽ ഘടനകൾ, മെറ്റീരിയലുകൾ, ലിത്തോഗ്രാഫി പ്രക്രിയകൾ, സർക്യൂട്ട് ഡിസൈനുകൾ, ചിപ്പ് പാളികൾ അടുക്കി വയ്ക്കുന്ന രീതി എന്നിവ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യാൻ നിർബന്ധിതരാക്കുന്നു, അതേസമയം പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.

2. CMOS സെൻസറിന്റെ അടിസ്ഥാന ഘടന: ഫോട്ടോണുകളിൽ നിന്ന് ഡാറ്റയിലേക്ക്

ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, ഒരു CMOS സെൻസറിലെ ഓരോ പിക്സലിലും പ്രകാശം പിടിച്ചെടുക്കാൻ ഒരു ഫോട്ടോഡയോഡ് ഏരിയയും സിഗ്നൽ വായിക്കാനും വർദ്ധിപ്പിക്കാനും ചെറിയ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഫോട്ടോണുകൾ പ്രവേശിക്കുമ്പോൾ, ഫോട്ടോഡയോഡ് പ്രകാശ തീവ്രതയ്ക്ക് ആനുപാതികമായി ഇലക്ട്രോണുകൾ (ഒരു വൈദ്യുത ചാർജ്) സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഈ ചാർജ് പിന്നീട് ഒരു റീഡ്ഔട്ട് സർക്യൂട്ടിലൂടെ വായിക്കുകയും ഒരു ADC (അനലോഗ്-ടു-ഡിജിറ്റൽ കൺവെർട്ടർ) വഴി ഡിജിറ്റൽ ഡാറ്റയിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യുകയും തുടർന്ന് ഒരു ഇമേജിലേക്ക് പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു.

എന്നിരുന്നാലും, പ്രായോഗിക രൂപകൽപ്പന കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമാണ്: ഓരോ പിക്സലും ശബ്ദം കുറയ്ക്കണം, ഡൈനാമിക് റേഞ്ച് വർദ്ധിപ്പിക്കണം, ക്രോസ്‌ടോക്ക് (പ്രകാശത്തിന്റെയോ ചാർജിന്റെയോ ചോർച്ച അയൽ പിക്സലുകളിലേക്ക്) തടയണം, പിക്സൽ വലുപ്പം ചുരുങ്ങിക്കൊണ്ടിരിക്കുമ്പോഴും ഉയർന്ന സംവേദനക്ഷമത നിലനിർത്തണം.

3. വേഫർ നിർമ്മാണ ഘട്ടം: സെൻസർ നിർമ്മാണത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനം

മറ്റ് സെമികണ്ടക്ടർ വ്യവസായങ്ങളിലെന്നപോലെ, ക്യാമറ സെൻസർ നിർമ്മാണം സിലിക്കൺ വേഫറുകളിൽ നിന്നാണ് ആരംഭിക്കുന്നത്. പ്രധാന പ്രക്രിയകളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:

1. ഓക്സിഡേഷനും നേർത്ത ഫിലിം നിക്ഷേപവും
CVD (കെമിക്കൽ വേപ്പർ ഡിപ്പോസിഷൻ) അല്ലെങ്കിൽ PVD (ഫിസിക്കൽ വേപ്പർ ഡിപ്പോസിഷൻ) പോലുള്ള ഒരു പ്രക്രിയ ഉപയോഗിച്ച് വേഫറിൽ ഒരു ഇൻസുലേറ്റിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ കണ്ടക്ടിംഗ് മെറ്റീരിയൽ (ഉദാ. SiO₂, പോളി-സിലിക്കൺ, ചില ലോഹങ്ങൾ) പൂശുന്നു.

2. ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി
സർക്യൂട്ട് പാറ്റേണുകളും പിക്സൽ ഘടനകളും ഫോട്ടോറെസിസ്റ്റ് ഉപയോഗിച്ച് "പ്രിന്റ്" ചെയ്യുകയും ഒരു മാസ്ക് വഴി വെളിച്ചത്തിന് വിധേയമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പ്രോസസ്സ് സാങ്കേതികവിദ്യ ചെറുതാകുമ്പോൾ, ലിത്തോഗ്രാഫിക്ക് കൂടുതൽ കൃത്യത ആവശ്യമാണ്.

3. കൊത്തുപണി
പാളിയുടെ ചില ഭാഗങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്ത് ഘടന രൂപപ്പെടുത്തുന്നു, ഒന്നുകിൽ നനഞ്ഞ എച്ചിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ വരണ്ട എച്ചിംഗ് (പ്ലാസ്മ) വഴി.

4. ഉത്തേജക മരുന്ന് / അയോൺ ഇംപ്ലാന്റേഷൻ
ഫോട്ടോഡയോഡുകളും ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളും നിർദ്ദിഷ്ട മാനദണ്ഡങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് പ്രവർത്തിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ N, P മേഖലകൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് ചില അയോണുകൾ സിലിക്കണിൽ സ്ഥാപിക്കപ്പെടുന്നു.

5. മെറ്റലൈസേഷനും പരസ്പര ബന്ധവും
ചിപ്പിലെ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ, മെമ്മറി, പ്രോസസ്സിംഗ് ബ്ലോക്കുകൾ എന്നിവ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് മെറ്റൽ ട്രാക്കുകൾ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു.

ക്യാമറ സെൻസറുകളിൽ, പിക്സൽ നിർമ്മാണം ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളിൽ മാത്രമല്ല, ഫോട്ടോഡയോഡുകളും അവയ്ക്ക് മുകളിലുള്ള മൈക്രോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘടനകളും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിലും ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. വളരെ ചെറിയ ഒരു സ്ഥലത്ത് ഇലക്ട്രോണിക്, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘടകങ്ങൾ യോജിപ്പിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കുക എന്നതാണ് വെല്ലുവിളി.

4. ബാക്ക്‌സൈഡ് ഇല്യൂമിനേഷൻ (BSI): സംവേദനക്ഷമതയിലെ ഒരു വിപ്ലവം

സ്മാർട്ട്‌ഫോൺ സെൻസറുകളിലെ പ്രധാന കണ്ടുപിടുത്തങ്ങളിലൊന്നാണ് BSI (ബാക്ക്‌സൈഡ് ഇല്യൂമിനേഷൻ). പരമ്പരാഗത സെൻസറുകളിൽ (ഫ്രണ്ട്‌സൈഡ് ഇല്യൂമിനേഷൻ/FSI), മെറ്റലൈസ് ചെയ്ത പാളിയുടെയും ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെയും അതേ വശത്ത് നിന്നാണ് പ്രകാശം പ്രവേശിക്കുന്നത്. തൽഫലമായി, വയറിംഗും സർക്യൂട്ടറിയും പ്രകാശത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗം തടയുകയും സംവേദനക്ഷമത കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ബിഎസ്ഐയിൽ, വേഫർ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നത് "പിന്നിൽ" നിന്ന് (ഇന്റർകണക്റ്റുകളാൽ തടസ്സമില്ലാത്ത വശം) പ്രകാശം പ്രവേശിക്കുന്ന തരത്തിലാണ്. വേഫർ നേർത്തതാക്കുന്നതിലൂടെയും ഇന്റർകണക്റ്റ് ലൈനുകൾ മറുവശത്തേക്ക് നീക്കുന്നതിലൂടെയും ഇത് നേടാനാകും. ഫലം:
– കൂടുതൽ പ്രകാശം ഫോട്ടോഡയോഡിലേക്ക് എത്തുന്നു,
– കുറഞ്ഞ വെളിച്ചത്തിൽ മെച്ചപ്പെട്ട പ്രകടനം,
– ഉയർന്ന ക്വാണ്ടം കാര്യക്ഷമത,
- ചെറിയ പിക്സലുകൾക്ക് അനുയോജ്യം.

വേഫർ കനം കുറയ്ക്കുമ്പോൾ BSI പ്രക്രിയയ്ക്ക് കർശനമായ മെക്കാനിക്കൽ, കെമിക്കൽ നിയന്ത്രണം ആവശ്യമാണ്, കാരണം വളരെ നേർത്ത കനം വിളവ് കുറയ്ക്കും (ഉൽപാദന വിജയ നിരക്ക്) അല്ലെങ്കിൽ വേഫർ പൊട്ടാൻ സാധ്യതയുണ്ട്.

5. സ്റ്റാക്ക് ചെയ്ത CMOS: ഫംഗ്‌ഷനുകൾ വേഗത്തിലാക്കാനും സമ്പുഷ്ടമാക്കാനും സ്റ്റാക്ക് ചെയ്തിരിക്കുന്നു

വലിപ്പം കൂട്ടാതെ തന്നെ വേഗത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും സവിശേഷതകൾ ചേർക്കുന്നതിനുമായി, വ്യവസായം സ്റ്റാക്ക് ചെയ്ത സെൻസറുകൾ സ്വീകരിക്കുന്നു. ആശയം: പിക്സൽ ലെയറും ലോജിക് ലെയറും വെവ്വേറെ വേഫറുകളിലേക്ക് വേർതിരിക്കുക, തുടർന്ന് വളരെ സാന്ദ്രമായ ഒരു ഇന്റർകണക്ട് സാങ്കേതികവിദ്യ (ഉദാ. ഹൈബ്രിഡ് ബോണ്ടിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ TSV—ത്രൂ-സിലിക്കൺ വിയ) ഉപയോഗിച്ച് അവയെ ബന്ധിപ്പിക്കുക.

സ്റ്റാക്ക് ചെയ്ത CMOS ന്റെ ഗുണങ്ങൾ:
– വേഗതയേറിയ റീഡ്ഔട്ട്, ഉയർന്ന വേഗതയുള്ള വീഡിയോയ്ക്ക് അനുയോജ്യം, ഫോട്ടോകൾ പൊട്ടിത്തെറിക്കുന്നു, റോളിംഗ് ഷട്ടർ കുറയ്ക്കുന്നു.
- പിക്സൽ ഏരിയ ത്യജിക്കാതെ തന്നെ കൂടുതൽ ലോജിക്കും മെമ്മറിയും ചേർക്കാൻ കഴിയും (ഉദാ: ചില ഡിസൈനുകളിൽ ബഫറുകൾ/ഡ്രാമുകൾ).
- വേഗതയേറിയ മൾട്ടി-എക്‌സ്‌പോഷർ HDR അല്ലെങ്കിൽ കൂടുതൽ റെസ്‌പോൺസീവ് ഓട്ടോഫോക്കസ് പോലുള്ള ഓൺ-സെൻസർ പ്രോസസ്സിംഗ്.

നിർമ്മാണത്തിൽ, വേഫർ അലൈൻമെന്റിന് അതീവ കൃത്യത ആവശ്യമാണ്. ജംഗ്ഷൻ ഗുണനിലവാരം നിലനിർത്തുക, പ്രതിരോധം കുറയ്ക്കുക, വിളവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുക, കുറഞ്ഞ ഉൽപാദനച്ചെലവ് നിലനിർത്തുക എന്നിവയാണ് പ്രധാന വെല്ലുവിളികൾ.

6. പിക്സൽ സാങ്കേതികവിദ്യ: മൈക്രോ-ലെൻസ്, CFA, ഐസൊലേഷൻ

ഫോട്ടോഡയോഡിന് മുകളിൽ, വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ട മൈക്രോ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘടകങ്ങൾ ഉണ്ട്:

– മൈക്രോലെൻസ്: ഫോട്ടോഡയോഡിന്റെ സജീവ ഭാഗത്തേക്ക് പ്രകാശം "ശേഖരിക്കുന്നതിന്" ഓരോ പിക്സലിനു മുകളിലുമുള്ള ഒരു ചെറിയ ലെൻസ്. ചെറിയ ക്യാമറ ലെൻസുകളുള്ള സ്മാർട്ട്‌ഫോണുകളിൽ, പിക്സലിലേക്ക് ഫലപ്രദമായി എത്തുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ അളവ് വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ മൈക്രോലെൻസുകൾ സഹായിക്കുന്നു.
– കളർ ഫിൽറ്റർ അറേ (CFA): സെൻസറിനെ നിറങ്ങൾ വേർതിരിച്ചറിയാൻ അനുവദിക്കുന്ന ഒരു കളർ ഫിൽറ്റർ (സാധാരണയായി ഒരു ബേയർ പാറ്റേൺ അല്ലെങ്കിൽ അതിന്റെ വ്യതിയാനങ്ങൾ). നിറമുള്ള പോളിമർ വസ്തുക്കളുടെ നിക്ഷേപത്തിലൂടെയും പാറ്റേണിംഗിലൂടെയും CFA-കൾ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു.
– ഡീപ് ട്രെഞ്ച് ഐസൊലേഷൻ (DTI): പിക്സലുകൾക്കിടയിൽ ക്രോസ്‌സ്റ്റോക്ക് തടയുന്നതിനായി ഇൻസുലേറ്റിംഗ് മെറ്റീരിയൽ കൊണ്ട് നിറച്ച ഒരു ഐസൊലേഷൻ ട്രെഞ്ച്. പിക്സൽ വലുപ്പങ്ങൾ കുറയുകയും ലെൻസ് അപ്പർച്ചറുകൾ വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ DTI പ്രധാനമായിത്തീരുന്നു.

മൈക്രോലെൻസുകൾ, സിഎഫ്എ, ഡിടിഐ എന്നിവയുടെ സംയോജനം ഒപ്റ്റിക്കൽ, ഇലക്ട്രോണിക് ലോകങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ഒരു പാലമാണ്. പാളിയുടെ കനം, സ്ഥാനം അല്ലെങ്കിൽ ഏകീകൃതത എന്നിവയിലെ ചെറിയ പിശകുകൾ വർണ്ണ കൃത്യത, മൂർച്ച, ശബ്ദം എന്നിവയെ സ്വാധീനിക്കും.

7. ഫേസ് ഡിറ്റക്ഷൻ ഓട്ടോഫോക്കസ് (PDAF) ഉം ഡെഡിക്കേറ്റഡ് പിക്സലുകളും

പല ആധുനിക സ്മാർട്ട്‌ഫോണുകളിലും സെൻസറിൽ PDAF (ഫേസ് ഡിറ്റക്ഷൻ ഓട്ടോഫോക്കസ്) ഉപയോഗിക്കുന്നു. ലെൻസ് അപ്പർച്ചറിന്റെ പ്രത്യേക ഭാഗങ്ങളിൽ നിന്ന് പ്രകാശം സ്വീകരിക്കുകയും ഫോക്കസ് ക്രമീകരണത്തിന്റെ ദിശയും വ്യാപ്തിയും നിർണ്ണയിക്കാൻ ഫേസ് വ്യത്യാസങ്ങൾ കണക്കാക്കുകയും ചെയ്യുന്ന പ്രത്യേക പിക്സലുകൾ അല്ലെങ്കിൽ പ്രദേശങ്ങൾ ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.

PDAF നടപ്പിലാക്കുന്നതിന്, നിർദ്ദിഷ്ട പിക്സലുകൾക്കോ ​​മൈക്രോമാസ്കിംഗ് പാറ്റേണുകൾക്കോ ​​വ്യത്യസ്ത CFA, മൈക്രോലെൻസ് ഡിസൈനുകൾ ആവശ്യമാണ്. എല്ലാ പിക്സലുകളും ഒരുപോലെയല്ലാത്തതിനാൽ ഇത് നിർമ്മാണ സങ്കീർണ്ണത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. ഫോക്കസ് കൃത്യത നിലനിർത്തിക്കൊണ്ട് PDAF പിക്സലുകൾ ചിത്രത്തിന്റെ ഗുണനിലവാരത്തിൽ വിട്ടുവീഴ്ച ചെയ്യുന്നില്ലെന്ന് (ഉദാഹരണത്തിന്, ആർട്ടിഫാക്റ്റുകൾ അവതരിപ്പിക്കുന്നത്) ഉറപ്പാക്കുക എന്നതാണ് വെല്ലുവിളി.

8. HDR, ഡ്യുവൽ കൺവേർഷൻ ഗെയിൻ, റീഡ്ഔട്ട് ആർക്കിടെക്ചർ ഡിസൈൻ

"പ്രകാശ ഗ്രഹണം" മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനു പുറമേ, സെൻസർ നിർമ്മാണം സർക്യൂട്ട് ആർക്കിടെക്ചറുമായും ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു:
- ലൈറ്റിംഗ് സാഹചര്യങ്ങളെ ആശ്രയിച്ച്, ഉയർന്ന സെൻസിറ്റിവിറ്റി മോഡിനും ഉയർന്ന ഡൈനാമിക് റേഞ്ച് മോഡിനും ഇടയിൽ മാറാൻ സെൻസറിനെ ഡ്യുവൽ കൺവേർഷൻ ഗെയിൻ (DCG) അനുവദിക്കുന്നു.
– മൾട്ടി-എക്‌സ്‌പോഷർ HDR-ന് വേഗത്തിലുള്ള റീഡ്ഔട്ടും കൃത്യമായ സമയ നിയന്ത്രണവും ആവശ്യമാണ്.
- ഗ്ലോബൽ ഷട്ടർ (വ്യാവസായിക ക്യാമറകളിൽ കൂടുതൽ സാധാരണമാണെങ്കിലും) റോളിംഗ് ഷട്ടറിനെ മറികടക്കാൻ ഒരു പ്രധാന വിഷയമാണ്, പക്ഷേ സ്മാർട്ട്‌ഫോണുകളിൽ നടപ്പിലാക്കാൻ കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്, കാരണം ഇതിന് പിക്‌സലിന് ഒരു ചാർജ് സ്റ്റോറേജ് കപ്പാസിറ്റർ അല്ലെങ്കിൽ വിസ്തീർണ്ണവും സങ്കീർണ്ണതയും ചേർക്കുന്ന അധിക രൂപകൽപ്പന ആവശ്യമാണ്.

ഈ സവിശേഷതകളെല്ലാം ട്രാൻസിസ്റ്റർ ലേഔട്ട്, ലോഹ പാളികളുടെ എണ്ണം, വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം, ചൂട് എന്നിവയെ ബാധിക്കുന്നു - പരിമിതമായ ബാറ്ററി ലൈഫ് ഉള്ള നേർത്ത ഉപകരണങ്ങളിലെ നിർണായക ഘടകങ്ങൾ.

9. പരിശോധന, കാലിബ്രേഷൻ, മൊഡ്യൂൾ സംയോജനം

വേഫർ പ്രോസസ്സ് ചെയ്തുകഴിഞ്ഞാൽ, അടുത്ത പ്രധാന ഘട്ടങ്ങൾ ഇവയാണ്:
- ഡെഡ് പിക്സലുകൾ, നോയ്‌സ്, യൂണിഫോമിറ്റി, ഇലക്ട്രിക്കൽ പാരാമീറ്ററുകൾ എന്നിവ പരിശോധിക്കുന്നതിനുള്ള വേഫർ-ലെവൽ പരിശോധന.
– ഡൈസിംഗ് (വേഫർ ചിപ്പുകളായി മുറിക്കൽ), തുടർന്ന് ചിപ്പിനെ സംരക്ഷിക്കുകയും കണക്ഷനുകൾ നൽകുകയും ചെയ്യുന്ന പാക്കേജിംഗ്.
– കാലിബ്രേഷൻ: ശബ്ദ മാപ്പുകളുടെ തിരുത്തൽ, ഷേഡിംഗ്, വൈറ്റ് ബാലൻസ്, ലെൻസ് സവിശേഷതകൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. ക്യാമറ മൊഡ്യൂൾ കൂട്ടിച്ചേർക്കുകയും പരിശോധിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ കാലിബ്രേഷന്റെ പല വശങ്ങളും നടപ്പിലാക്കുന്നു.
– മൊഡ്യൂൾ സംയോജനം: സെൻസർ ലെൻസുമായും, OIS (ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇമേജ് സ്റ്റെബിലൈസേഷൻ) ഉണ്ടെങ്കിൽ, മറ്റ് പിന്തുണയ്ക്കുന്ന ഘടകങ്ങളുമായും ജോടിയാക്കിയിരിക്കുന്നു. മെക്കാനിക്കൽ വിന്യാസം (ടിൽറ്റ്, ഫോക്കസ് ദൂരം) മൂർച്ചയെ വളരെയധികം ബാധിക്കുന്നു.

സ്മാർട്ട്‌ഫോണുകളിൽ, ക്യാമറ മൊഡ്യൂളുകൾ വിലകുറഞ്ഞതും വൻതോതിൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാവുന്നതുമായി തുടരുമ്പോൾ കർശനമായ സഹിഷ്ണുതകൾ പാലിക്കണം.

10. ഭാവി ദിശകൾ: കൂടുതൽ ലെയറുകളും സെൻസറിന് അടുത്തുള്ള കമ്പ്യൂട്ടിംഗും

ഭാവിയിൽ, സ്മാർട്ട്‌ഫോൺ സെൻസർ നിർമ്മാണ സാങ്കേതികവിദ്യ ഇനിപ്പറയുന്നതിലേക്ക് നീങ്ങാൻ സാധ്യതയുണ്ട്:
- സുഗമമായ ബോണ്ടിംഗും ഇറുകിയ വരകളും ഉള്ള കൂടുതൽ ആക്രമണാത്മക സ്റ്റാക്കിംഗ്.
- കുറഞ്ഞ ലേറ്റൻസിയോടെ ശബ്‌ദം കുറയ്ക്കൽ, സീൻ ഡിറ്റക്ഷൻ അല്ലെങ്കിൽ തൽക്ഷണ HDR എന്നിവയ്‌ക്കായി ഓൺ-സെൻസർ AI/കമ്പ്യൂട്ട്.
- മെഗാപിക്സലുകൾ വർദ്ധിപ്പിക്കാതെ തന്നെ ശബ്ദം കുറയ്ക്കുകയും ഡൈനാമിക് റേഞ്ച് വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന ആർക്കിടെക്ചറുള്ള സ്മാർട്ടർ പിക്സലുകൾ.
- പ്രകാശ ആഗിരണ കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെറിയ പിക്സലുകളിൽ ക്രോസ്‌സ്റ്റോക്ക് അടിച്ചമർത്തുകയും ചെയ്യുന്ന പുതിയ മെറ്റീരിയലുകളും ഘടനകളും.

കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ ഫോട്ടോഗ്രാഫി കൂടുതൽ കൂടുതൽ പ്രബലമാകുമ്പോഴും, അസംസ്കൃത സെൻസർ ഡാറ്റയുടെ ഗുണനിലവാരം അടിസ്ഥാനപരമായി തുടരുന്നു. അതിനാൽ, ബിഎസ്ഐ, ഡിടിഐ, സ്റ്റാക്ക് ചെയ്ത സിഎംഒഎസ് വരെയുള്ള നിർമ്മാണ നവീകരണങ്ങൾ തുടർന്നും പ്രധാനമായിരിക്കും.

ഉപസംഹാരം

സ്മാർട്ട്‌ഫോൺ ക്യാമറ സെൻസർ ഫാബ്രിക്കേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യ സെമികണ്ടക്ടർ പ്രിസിഷനും മൈക്രോമീറ്റർ-സ്കെയിൽ ഒപ്റ്റിക്കൽ എഞ്ചിനീയറിംഗും സംയോജിപ്പിക്കുന്നു. വേഫർ ലിത്തോഗ്രാഫി, ഡോപ്പിംഗ്, ബിഎസ്‌ഐയ്‌ക്കുള്ള നേർത്തതാക്കൽ, സ്റ്റാക്ക് ചെയ്‌ത സെൻസറുകൾക്കുള്ള ചിപ്പ് സ്റ്റാക്കിംഗ്, മൈക്രോലെൻസുകൾ, സിഎഫ്‌എ ഫാബ്രിക്കേഷൻ തുടങ്ങി എല്ലാ പ്രക്രിയകളും രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തിരിക്കുന്നത് ചെറിയ സെൻസറുകൾക്ക് പ്രകാശം കാര്യക്ഷമമായും വേഗത്തിലും കൃത്യമായും പകർത്താൻ പ്രാപ്തമാക്കുന്നതിനാണ്. ഇതിന്റെ ഫലമായി, വിവിധ സാഹചര്യങ്ങളിൽ കൂടുതൽ വിശ്വസനീയമായ സ്മാർട്ട്‌ഫോൺ ക്യാമറകൾ ലഭ്യമാകുന്നു, അതേസമയം ഒതുക്കമുള്ള ഉപകരണങ്ങളിൽ റിയൽ-ടൈം എച്ച്‌ഡിആർ, സൂപ്പർ-ഫാസ്റ്റ് ഓട്ടോഫോക്കസ്, ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള വീഡിയോ തുടങ്ങിയ പുതിയ സവിശേഷതകൾക്ക് വഴിയൊരുക്കുന്നു.

നിങ്ങൾക്ക് താൽപ്പര്യമുണ്ടെങ്കിൽ, ഞാൻ ഇവ ചേർക്കാം: (1) ഘട്ടം ഘട്ടമായുള്ള പോയിന്റുകളുടെ രൂപത്തിലുള്ള നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയുടെ ഒരു ചിത്രം, (2) BSI vs FSI vs സ്റ്റാക്ക്ഡ് എന്നിവ താരതമ്യം ചെയ്യുന്ന ഒരു പ്രത്യേക ഉപ-അധ്യായം, അല്ലെങ്കിൽ (3) സാധാരണ വായനക്കാർക്ക് എളുപ്പമാക്കുന്നതിന് പദങ്ങളുടെ ഒരു ലിസ്റ്റ് (ഗ്ലോസറി).