• 1，TSV 技術

其實索尼CIS的Gen級劃分，之前已經通過其傳感器技術迭代說清楚了，但是與其相關的 TSV、DBI 以及混合鍵合等技術卻沒有細說，同時還有基礎的 DTI 技術也需要講清楚。

其中硅通孔技術英文名為 Through Silicon Via（縮寫為TSV），這是一項技術概念出現(xiàn)非常早但實現(xiàn)難度卻極高的先進垂直電互連技術。

最終隨著深硅刻蝕和銅電鍍工藝的日漸成熟，這項先進封裝技術也得以于2007年由東芝率先在CIS芯片上量產商用，往后 TSV 技術將遍布于索尼的大部分CIS芯片上。

技術細節(jié)簡單來說就是，通過深硅刻蝕工藝所獲得的大量微孔，結合銅電鍍工藝在微孔內所沉積的導電材料，以此容納電極來垂直連接芯片。

制作帶有 TSV 的晶圓后再通過連接封裝在其頂部和底部所形成的微凸塊，最終形成可實現(xiàn)多芯片堆疊的垂直電互連，并因此獲得了高導電性、低電阻電容延遲、低功耗，以及顯著增加邏輯芯片和存儲器之間帶寬的優(yōu)點。

這個描述看起來很簡單，但其商用卻是通過耗費半導體人近半個世紀之努力換來的，所以其應用不僅限于CIS還遍布 SoC 和 HBM 等領域。

• 2，DBI Hybrid Bond 技術

索尼所謂的 DBI Hybrid Bond 可以直接理解為“銅互連”技術，其中DBI是 Direct Bond Interconnect（直接鍵合）的簡稱，而 Hybrid Bond 則是“混合鍵合”的意思。

實際上混合鍵合所形成的兩種類型之界面結合中，就包括 DBI 技術所代表的介電區(qū)低溫直接鍵合，以及需要高溫退火步驟所形成的金屬區(qū)熔化鍵合。

這種混合了兩種鍵合界面的技術就是其名稱之由來，而基于銅材質金屬互連區(qū)的混合鍵合技術，就是索尼在2015年業(yè)界首發(fā)的 Cu-Cu 連接（簡稱為“銅互連”）技術。

那為何 TSV 技術用得好好的，又要推出銅互連技術呢？這皆是因為基于 TSV 的3D封裝皆需采用焊錫球凸點或者微凸點以實現(xiàn)電連接，而隨著電連接間距的縮短便容易出現(xiàn)對應之工藝缺陷。

不過，銅互連能夠橫空出世的前提，還并不僅限于其能實現(xiàn)超小的電連接間距，還與其特別優(yōu)異的電學性能有關——這皆仰賴于其極小的結構深度。

所以，其不僅信號丟失率可忽略不計（下圖所示），還能實現(xiàn)超高吞吐量！而且由于混合鍵合技術能讓介電區(qū)與金屬區(qū)分別無縫鍵合，這樣便無需在硅片間填充膠并因此擁有更好的散熱性能。

當然，DBI 混合鍵合技術能讓索尼看上的前提，還不僅限于以上所列之先天技術優(yōu)勢，還與其在CIS領域的完美表現(xiàn)有關。

索尼官方如此解析道：這種連接方式無需設置貫穿像素芯片的連接部，也不需要連接的專用區(qū)域，因此，可進一步實現(xiàn)圖像傳感器的小型化，還能提高生產效率……將有助于推進今后堆棧式CMOS圖像傳感器的高功能化。

整體看下來這個技術簡直完美啊，那為啥沒有普及？答案就是技術成本高昂，業(yè)界也就只有財大氣粗的蘋果能夠堅持使用。

• 3，DTI 技術

業(yè)界最先引進 Deep Trench Isolation（簡稱為DTI）技術的并非索尼，而是一直在孜孜不倦吸收索尼CIS技術的三星。其早在2013年便推出了 ISOCELL 技術，此名取意于 isolate（隔離）和 cell（細胞）兩詞。

從技術層面講就是在相鄰像素之間形成物理屏障，這種隔離可以減少像素之間不需要的光電串擾并因此提高了色彩保真度，此外這項技術還能提升滿阱容量。

三星此后一直在發(fā)展這個技術，這也是為啥三星熱衷于高像素CIS之根本原因——像素越小該技術的優(yōu)勢就越明顯。不過首發(fā)該技術的并非手機端CIS，而是成像儀傳感器，要應用在手機上還得等到2014年的S5。

三星的 ISOCELL 技術如今已經演進到了第三代，其中第二代的 ISOCELL Plus 技術是通過將深槽隔離材料從金屬換成新材料從而降低了光損。

到了第三代的 ISOCELL 2.0技術，則是進一步將用在濾色片上的格柵從金屬換成了新材料，并減薄了厚度和添加了薄HfO層，從而最大程度地降低了光損。

此外，最徹底的全深度 F-DTI 技術在三星傳感器上比較常見，而索尼則只有部分旗艦傳感器才有這個待遇，索尼和豪威普遍還在采用部分深度的 B-DTI 技術。

• 4，Gen 級劃分

最早的Gen級劃分始于背照式技術，即Gen1架構，不過這個劃分當時還不流行。后面還得等到堆棧式技術——即Gen2架構的出現(xiàn)，Gen級劃分才開始普及。

而Gen2架構的普及，還得歸功于 TSV 技術的成熟，使得其成本得以降到大規(guī)模商用的程度。而在 TSV 技術的加持下，又迎來了Gen4架構所代表的三層堆棧式技術。

隨著更先進的 DBI Hybrid Bond 技術開始商用，Gen3架構也登上了歷史舞臺，后面基于此又誕生了像素級互連的Gen5架構和三層堆棧的Gen6架構。

那么這些技術架構的實際應用情況如何呢？其中首款Gen2架構手機傳感器就是由2012年尾OPPO Find5首發(fā)的IMX135。

至于首款Gen3架構手機傳感器則是2016年三星S7系列御用的IMX260，到了2017年索尼 Xperia XZs 搭載的IMX400便是首款Gen4架構手機傳感器。

而在2019年先后發(fā)布的索尼 Xperia 1 和華為 Mate30 Pro，則相繼首發(fā)了Gen6架構的IMX445和Gen5架構的IMX608。