图像传感器微透镜
字数 526 2025-11-24 18:07:16

图像传感器微透镜

图像传感器微透镜是覆盖在每个像素感光区域上方的微型光学结构,其核心功能是提高像素的光电转换效率。在没有微透镜的情况下,部分入射光线可能照射到像素的非感光区域(如晶体管或金属走线),从而造成光能损失。微透镜通过其曲面将更多的入射光线汇聚并引导至像素的感光区域,从而增加像素收集到的光子数量,提升传感器的整体灵敏度。

微透镜的制造材料通常为高透明度的光刻胶,通过热熔回流工艺形成球面形状。其设计需要与像素的感光区域精确对准,以确保最佳的光线收集效果。在制造过程中,首先在完成所有电路加工的图像传感器晶圆上沉积一层平坦化的透明介质层(如二氧化硅),然后涂覆光刻胶,通过光刻技术定义出每个透镜的位置,最后通过加热使光刻胶熔融并依靠表面张力自然形成透镜形状。

随着像素尺寸的不断缩小,微透镜的设计变得更具挑战性。在背照式传感器中,微透镜和彩色滤光片位于光电二极管的上层,光线首先经过微透镜汇聚,再通过滤光片,最后到达感光区,这种结构能更有效地利用光线,尤其对于小像素而言。此外,为了应对传感器边缘像素因光线斜射而产生的阴影或串扰问题,会采用偏移微透镜技术,即调整边缘像素微透镜的中心位置,使其正对入射光瞳,从而确保整个传感器平面的光照均匀性。

图像传感器微透镜 图像传感器微透镜是覆盖在每个像素感光区域上方的微型光学结构,其核心功能是提高像素的光电转换效率。在没有微透镜的情况下,部分入射光线可能照射到像素的非感光区域(如晶体管或金属走线),从而造成光能损失。微透镜通过其曲面将更多的入射光线汇聚并引导至像素的感光区域,从而增加像素收集到的光子数量,提升传感器的整体灵敏度。 微透镜的制造材料通常为高透明度的光刻胶,通过热熔回流工艺形成球面形状。其设计需要与像素的感光区域精确对准,以确保最佳的光线收集效果。在制造过程中,首先在完成所有电路加工的图像传感器晶圆上沉积一层平坦化的透明介质层(如二氧化硅),然后涂覆光刻胶,通过光刻技术定义出每个透镜的位置,最后通过加热使光刻胶熔融并依靠表面张力自然形成透镜形状。 随着像素尺寸的不断缩小,微透镜的设计变得更具挑战性。在背照式传感器中,微透镜和彩色滤光片位于光电二极管的上层,光线首先经过微透镜汇聚,再通过滤光片,最后到达感光区,这种结构能更有效地利用光线,尤其对于小像素而言。此外,为了应对传感器边缘像素因光线斜射而产生的阴影或串扰问题,会采用偏移微透镜技术,即调整边缘像素微透镜的中心位置,使其正对入射光瞳,从而确保整个传感器平面的光照均匀性。