iPhone 14职业的新环境光传感器,在包里面

图像传感器的博客

iPhone 14职业的新环境光传感器,在包里面

约翰•斯科特•托马斯

2023年1月25日

iPhone 14职业的新环境光传感器,在包里面

苹果的年度大揭露2022年9月承诺iPhone 14“革新后的近距离传感器”,探测光从后面显示节省额外的空间。这是独联体的声明类型订阅喜欢听到,事实上我们最初的拆卸分析表明,苹果决定改变他们的方法接近传感器。

分享这篇文章

iPhone的前面显示已经从传统的切口断流器顶部的电话(用于红外(IR)的相机有问题设备)药片或“动态岛”地区(动态指的是改变大小和形状的黑色椭圆岛的功能变化;图1显示了岛/丸处于静止状态。这是岛上的最小尺寸)。

死的形象YMTC 232 - l 1 Tb死去

图1:苹果iPhone 14 Pro面前显示,接近传感器在活跃的位置显示。提取的定位传感器保存。TechInsights, 2022年。

在图1中,距离感应器的位置相对于显示了岛,位于活跃的显示下,直接在红外投影仪。右边是提取的接近传感器,显示一个发射窗口和一个更大的探测窗口。

De-capping传感器显示三个主要功能设备以及被动元件安装在两个单独的基板,如图2所示。注意,覆盖的金属覆盖控制IC集成电路被暴露。

死的形象YMTC 232 - l 1 Tb死去

图2:iPhone 14 Pro接近传感器指示发光设备,探测器,并控制IC。TechInsights, 2022年。

咨询图2中,似乎是一个基本的光学组件光电二极管检测器和一个edge-mounted激光二极管。激光二极管是边缘安装在一个黑色大蛞蝓可能用作散热器。控制IC包标记Y81/529IL / EDQCR和激光二极管标记Y2/13/32死去。

死的形象YMTC 232 - l 1 Tb死去

图3:控制IC得宝,表明模拟设备芯片与标记W30A死去。TechInsights, 2022年。

更深入的研究,一个仓库的控制集成电路如图3所示。死亡标记ADI / 21 / W30A和模拟设备的标志。通过模拟设备目录搜索这些包和死亡标记不提供任何进一步的信息。布局显示大驱动电路存在以及控制数字电路,大概是用于飞行时间测量。36个键垫(所有线保税)正在死去,而控制器包有30球(5×6)债券。

这是一个很大的偏离以前的iPhone接近传感器。搜索通过TechInsights拆卸数据库显示,苹果公司一直使用意法半导体设备接近传感器。没有迹象表明存在意法半导体在iPhone 14传感器。观察表1,这个座位已经被意法半导体至少从iPhone XS马克斯。之前的圣接近传感器使用砷化镓/ AlGaAs垂直腔表面发射激光器(VCSELs)直接安装在一个硅芯片包含单光子雪崩二极管(SPAD)探测器(见包的报告pkg - 2106 - 801的详细分析这种类型的传感器)。新的传感器的简单edge-mounted激光二极管和简单的光电探测器。

智能手机 接近传感器制造商发布日期
iPhone XS MaxSTMicroelectronics 2018年9月
iPhone 11 Pro意法半导体 2019年9月
iPhone 12箴意法半导体 2020年9月
iPhone 13 Pro意法半导体 2021年9月
iPhone 14职业模拟装置(控制IC) 2022年9月

表1:iPhone代接近传感器。TechInsights, 2022年。

TechInsights对激光二极管进行进一步分析确认尺寸和材料的激光。

边缘发射激光二极管是垂直安装在铁芯通过手机显示直射光。一个黄金球焊连接垫接触p +阳极接触。阴极连接设备的背面。激光二极管措施270µm宽腔长度430µm。模具高度~ 81µm;这个厚度需要小心处理在晶片变薄和酒吧裂开。

激光二极管的上部视图包括大型nonelectrically连接垫,帮助保护处理的激光岭破坏晶片变薄的最后阶段期间,酒吧裂开,面涂料以及任何机器视觉作为基准测试和装配系统。外套超范围的一些方面观察到包装到上部的激光二极管作为彩色边缘在每个方面。这个超范围的渴望确保方面充分覆盖和保护。传输的面涂层边缘设计部分传输光而最大化的反映边缘调整光学反射。死基板沿执行死打通通道分离设备。

死的形象YMTC 232 - l 1 Tb死去

图4:反射激光二极管脊边缘,EDS位置表示。TechInsights, 2022年。

的后面激光如图4所示。激光岭4.0µm宽,2.2µm高。起初看起来这似乎是一个法布里-珀罗gain-guided脊波导激光器结构。这个应用程序性能要求不需要复杂的窄线宽或高速调制结构。金属化设置回方面,这将有助于保持高产量酒吧裂开,因为任何危害由于金属过剩移除。保持低成本通过高产量可能是一个重要的设计驱动程序为这种类型的组件。

EDS点 功能 检测到的元素
点1 金属阳极接触 非盟
现货2(表面) 面涂层 助教,Si, O
现货2(散装) 在P
现货3 底物 在P

表2:反射面和脊TechInsights能谱分析,2022年。

能谱(扫描电子显微镜-能量色散x射线能谱法)进行材料确认材料系统。结果总结在表2。p-contact金属化图案,存入两个阶段。有3-µm金层之上和插图从第一金属化叠加。我们期望一个典型的接触金属堆栈联系到p + +岭帽半导体层Ti / Pt /非盟提供well-alloyed欧姆接触,同时维护一个屏障以防止危害可靠性盟成半导体层的入口。

黄金接触(图4中,发现1)连接到p +阳极通过蚀刻p-contact通过开放脊(未显示,因为这个横截面视图不是通过接触区)。面涂层(点2,表面)使用一个包含钽薄膜,硅,氧以反映激光。岭本身(点2,散装)包含铟、磷和砷。没有发现镓在山脊在这个位置,但是下层岭确实包含镓。底物(现货3)磷化铟。

像苹果减少了切口区域显示一颗药丸,接近传感器放置在活跃的显示。从905纳米波长长1 xxx纳米需要通过OLED显示器允许光传输。转变从磷化铟砷化镓VCSEL设备激光在iPhone 14 InGaAsP第四纪活跃区域达到这一点。一个简单的山脊激光器结构保持设备的成本低。光电二极管探测器还使用磷化铟。

新的iPhone 14接近传感器提出了许多问题。新设备似乎更简单。成本核算一直是主要的司机吗?性能优越的?模拟设备制造整个传感器模块吗?什么是波长的光被使用?在距离感应器显示修改(例如,减少像素间距)允许光发射和检测吗?TechInsights方案报告(pkg - 2209 - 802)提供给我们的用户,这些问题的答案。

用户也可以查看探索性截面图像(在包频道)深入的分析和EDS的结果。

发现图像传感器包频道提供我们的用户在这里