近年來，隨著智能手機應用層面上的不斷升級，如今的市場對CIS器件的高幀速率、高像素、寬動態、暗態以及功能性等“質”的方面正提出越來越高的要求。由于從技術及性能表現方面來看，AI手機“軟實力”的升級過于迅速，以至于普通的背照式(BSI)CIS在滿足各式各樣的創新應用上有些力不從心，硬件方案亟待升級。因此，在背照式CIS的基礎上，近年來不少頭部廠商也相繼推出了堆棧式方案的產品，大力推動CIS從“量”向“質”快速轉變。

事實上，從2015年起，全球主要的CIS廠商在背照式產品上的投入比重上就已開始逐年下滑，相應的產量也不斷減少。2016年，越來越多堆棧式方案的涌現，推動了背照TSV(硅通孔)堆棧及混合堆棧式CIS產量大幅增長。如今，堆棧式方案的產量及市場份額也逐年增加，以至于業內對堆棧式替代傳統背照式CIS的呼聲越來越高。

究其原因，主要是隨著應用端對畫面像素及其他性能需求的持續提升，傳感器也正逐步受限于CIS的面積與感光二極體的大小。如果仍采用單純的背照式結構，要提升CIS的畫素就需要增大器件的尺寸，但顯然成本也會成倍增加，僅僅為了提升畫素這一個性能顯得有些得不償失。因此，在不增大CIS尺寸的情況下，廠商更偏好于通過提升CIS效率(例如進光亮、光的消耗率等)以及強化CIS以外的部分，來達到強化整體的影像品質的效果。

但這種方式實際上也難以達到廠商的預期，大多數情況下還是會犧牲很多其他方面的性能，以換取某個單一性能水平的提升，深圳市盛科創新電子科技有限公司技術市場經理于皓表示，堆棧式方案則可以很直接的解決這類問題，這種結構能夠將像素區和處理電路分別制作在兩塊晶圓上，處理電路可以移動至像素下方進行貼合，這就可以在不增加器件尺寸的情況下，使得傳感器上能集成更多的像素，進而提升畫素等相關性能。此外，由于像素區和電路區是彼此獨立的，廠商也可針對像素及電路部分分別做畫質和性能優化，在全面提升器件性能上有了更高的設計靈活度，而且之間互不干擾。比如索尼最新的CIS器件就采用了這種類似的堆棧式結構，大幅減少了市面上廣泛存在的CMOS圖像傳感器讀取時延導致的焦平面失真問題，從而具備了全局快門功能。

不過，堆棧式結構的產品在生產成本及工藝難度上相比單純的背照式要更高一些，于皓表示，比如需要更為先進的封裝和生產設備，以及在產品良率上也比較難保證，工藝控制方面也需要耗費更多的資源和成本。因此，目前市場上主要還是以背照式CIS產品為主，而堆棧式比較集中分布于部分中高端類產品線，比如24、32M甚至更高的48M這些品類。而更多的中低端市場由于看重性價比、產量及出貨量，現階段還是以背照(非堆棧)式CIS為主，因為這類產品生產技術相對成熟、風險小且良率高，市場需求量也比較大，正好符合中低端智能手機市場的特性。但可以預見的是，未來隨著廠商在工藝和成本等方面逐步實現優化，堆棧式產品的產量及出貨量也會進一步增長，逐步向中低端應用場景下沉也是大勢所趨。

總之，隨著AI技術向終端側的快速普及，手機領域未來也將涌現出越來越多的“真”AI創新應用，這也將進一步敞開手機CIS市場的大門。編者認為，在產品及技術創新層面上，加大布局堆棧式及更多創新技術方案的產品線是眼下各大廠商急需調整的重點。畢竟，這對國內廠商發展更高性能及性價比產品，打入更多主流手機巨頭供應鏈贏得市場競爭優勢尤為關鍵。

關鍵詞： CMOS傳感器