在iPhone 4的帶動之下,背照式感光元件(Backside Illumination Sensor;BSI)在智慧型手機的應用越來越廣泛。其他智慧型手機製造商也逐漸跟隨iPhone 4的腳步,開始採用背照式感光元件。
背照式感光元件是革新既有CMOS影像感測器的技術之一,主要是改善低亮度環境下的影像雜訊。BSI就是將影像感測器上層的部分往下移動,將彩色濾光片與鏡頭放置於CMOS感光元件的後面。這樣一來影像感測器從背後收集光,有別於傳統從前面收集光的模式。這可增加每單位面積的敏感度、改進亮度的效率與降低光學反應不一致性的問題,並解決CMOS影像感測器在像素尺寸縮小時常見的低光源感光度問題。同時更寬廣的角度可以使鏡頭的厚度變薄,也讓照相模組變得更薄,因此能夠適用於講究輕薄尺寸的智慧型手機。
根據iSuppli的預估,今年應用在中高階智慧型手機產品的背照式感光元件出貨量,將達到3340萬組,未來4年BSI的市場規模將明顯擴張達近10倍,出貨量上看3億組。到2014年,iSuppli預計將有75%的中高階智慧型手機採用背照式感光元件,今年此一應用比例預計也不過只有14%左右。
背照式感光元件令人驚艷的成長態勢,主要也是因為今年整體影像感測元件市場的復甦有關,並且越來越多的應用領域也開始採用背照式感光元件。除了起初的智慧型手機領域,包括低成本的照相手機也會隨著BSI價格的調降而進一步採用。
相較於傳統前面照度感光元件(Frontside Illumination Sensor;FSI),BSI具備較大的畫素尺寸,也能夠支援高畫質視訊錄影功能。BSI技術為基礎的CMOS影像感測器在相同像素尺寸情況下,低光源感光度可超越FSI產品30%,顯著提升色彩、電子及光學效能。
iPhone 4採用的是OmniVision的BSI影像感光元件,可在1.75 micron-pixel的面積上運作500萬畫素感測功能。OmniVision之外,別忘了其實BSI技術的鼻祖是SONY,SONY正以每月1000萬個的規模生產BSI CMOS感測器。為增強CMOS圖像感測器的產能,SONY已決定向其全資子公司SONY半導體九州的熊本技術中心合計投資400億日元來提高產量。除此之外,Toshiba也在去年推出BSI CMOS影像感測器,更可達到1460萬畫素,主攻智慧型手機和數位相機產品,預計在今年第3季量產。Aptina在今年4月也推出1400畫素的BSI CMOS影像感測器,已在今年第一季開始量產。三星電子(Samsung)則在9月初宣布推出BSI CMOS影像感測器,主攻智慧型手機、數位相機和數位攝影機應用,預計明年第1季開始量產。台灣的采鈺(VisEra)也針對BSI技術提出相關解決方案。