So sánh kỹ thuật chế tạo cảm biến Sony và Samsung
System Plus (Pháp) là một đơn vị chuyên mổ xẻ, phân tích các sản phẩm trong ngành bán dẫn cũng như điện tử nói chung. Mới đây, họ đã phát một webcast có chia sẻ về công nghệ chế tạo cảm biến của Sony, Samsung. Qua đó, so sánh xem kỹ thuật của hãng nào có nhiều lợi ích hơn. Loại sản phẩm bị "lên thớt" ở đây là cảm biến xếp chồng 3D (3D stacked), Sony sử dụng mối liên kết Cu-Cu Hybrid Bonding còn Samsung là TSV (through-silicon via).
Cảm biến của Sony cho phép gắn mối nối trực tiếp vào các điểm ảnh, còn của Samsung thì phải đặt các chân liên kết ra rìa chứ không nối trực tiếp vào điểm ảnh được. Một cảm biến xếp chồng có hai phần là mảng điểm ảnh và mạch logic, đặt song song chồng lên nhau và phải có cái gì đó nối chúng lại để truyền tín hiệu. Như trong hình minh họa đầu tiên, chân nối (màu cam) của Sony đi trực tiếp từ mảng điểm ảnh xuống mạch logic, còn Samsung thì phải đặt tránh vùng có điểm ảnh. Ở hình minh họa thứ hai, nơi đặt các chân TSV được khoanh vùng màu đỏ nét đứt.
Cảm biến CMOS được cắt ra từ phiến/đĩa silicon hình tròn, mỗi con tính là 1 die chip. Do TSV không nối trực tiếp từ điểm ảnh được mà phải đặt ra rìa, khiến diện tích die chip của Samsung lớn hơn Sony. Giả sử cả hai sản xuất trên cùng một tấm wafer silicon, lượng chip cho ra lò của Sony có thể nhiều hơn Samsung trên mỗi một mẻ nếu tỉ lệ thành phẩm đạt ở mức lý tưởng đến vô lý là 100%. Trên hình minh họa thứ hai, ghi rõ diện tích die chip Sony là 39.5 milimet vuông còn Samsung là 45.2 milimet vuông đã cho thấy điều đó.
Phần rìa chứa các chân nối TSV không chỉ khiến die chip Samsung lớn hơn mà còn khiến diện tích mảng điểm ảnh bị giảm. Theo hình, Sony chiếm 68% trên tổng diện tích cảm biến, còn Samsung là 53%. Như vậy tỉ lệ mảng điểm ảnh trên toàn mảng chip của Sony lớn hơn. Từ đó lại dẫn tới việc độ phân giải cảm biến Sony lớn hơn Samsung - 13.7MP so với 12.8MP - trên cùng một kích thước điểm ảnh 1.4 micron. Có thể ví von Sony như màn hình tràn viền vô khuyết của OnePlus 7 Pro, còn cảm biến Samsung thì là màn hình viền dày cổ lỗ sĩ của iPhone SE 2020.
System Plus (Pháp) là một đơn vị chuyên mổ xẻ, phân tích các sản phẩm trong ngành bán dẫn cũng như điện tử nói chung. Mới đây, họ đã phát một webcast có chia sẻ về công nghệ chế tạo cảm biến của Sony, Samsung. Qua đó, so sánh xem kỹ thuật của hãng nào có nhiều lợi ích hơn. Loại sản phẩm bị "lên thớt" ở đây là cảm biến xếp chồng 3D (3D stacked), Sony sử dụng mối liên kết Cu-Cu Hybrid Bonding còn Samsung là TSV (through-silicon via).
Cảm biến của Sony cho phép gắn mối nối trực tiếp vào các điểm ảnh, còn của Samsung thì phải đặt các chân liên kết ra rìa chứ không nối trực tiếp vào điểm ảnh được. Một cảm biến xếp chồng có hai phần là mảng điểm ảnh và mạch logic, đặt song song chồng lên nhau và phải có cái gì đó nối chúng lại để truyền tín hiệu. Như trong hình minh họa đầu tiên, chân nối (màu cam) của Sony đi trực tiếp từ mảng điểm ảnh xuống mạch logic, còn Samsung thì phải đặt tránh vùng có điểm ảnh. Ở hình minh họa thứ hai, nơi đặt các chân TSV được khoanh vùng màu đỏ nét đứt.
Cảm biến CMOS được cắt ra từ phiến/đĩa silicon hình tròn, mỗi con tính là 1 die chip. Do TSV không nối trực tiếp từ điểm ảnh được mà phải đặt ra rìa, khiến diện tích die chip của Samsung lớn hơn Sony. Giả sử cả hai sản xuất trên cùng một tấm wafer silicon, lượng chip cho ra lò của Sony có thể nhiều hơn Samsung trên mỗi một mẻ nếu tỉ lệ thành phẩm đạt ở mức lý tưởng đến vô lý là 100%. Trên hình minh họa thứ hai, ghi rõ diện tích die chip Sony là 39.5 milimet vuông còn Samsung là 45.2 milimet vuông đã cho thấy điều đó.
Phần rìa chứa các chân nối TSV không chỉ khiến die chip Samsung lớn hơn mà còn khiến diện tích mảng điểm ảnh bị giảm. Theo hình, Sony chiếm 68% trên tổng diện tích cảm biến, còn Samsung là 53%. Như vậy tỉ lệ mảng điểm ảnh trên toàn mảng chip của Sony lớn hơn. Từ đó lại dẫn tới việc độ phân giải cảm biến Sony lớn hơn Samsung - 13.7MP so với 12.8MP - trên cùng một kích thước điểm ảnh 1.4 micron. Có thể ví von Sony như màn hình tràn viền vô khuyết của OnePlus 7 Pro, còn cảm biến Samsung thì là màn hình viền dày cổ lỗ sĩ của iPhone SE 2020.
