隨著生成式AI的飛速發(fā)展，智能（AI）眼鏡正從科幻走向現(xiàn)實(shí)，成為人們生活中的得力助手。據(jù)維深信息Wellsenn XR數(shù)據(jù)報(bào)告[1]，2024年全球AI眼鏡銷量為152萬臺(tái)，2025年將激增至350萬臺(tái)，同比增長(zhǎng)130%。
在這令人興奮的背后，一場(chǎng)技術(shù)挑戰(zhàn)正在上演。CMOS圖像傳感器（CIS）是AI眼鏡之眼，被給予越來越多的想象空間，但CIS必須在“小”與“強(qiáng)悍”間博弈。如何在不足1cm2的狹窄鏡框內(nèi)，不到40克的重量紅線下，容納更強(qiáng)大的影像能力？這正是行業(yè)必須直面的技術(shù)命題。
格科創(chuàng)新的高性能CIS封裝技術(shù)——TCOM（Tiny Chip On Module）封裝，正是為此而生。
AI眼鏡結(jié)構(gòu)拆解示意
小型化：TCOM封裝技術(shù)的突破
TCOM是基于格科高性能COM封裝技術(shù)升級(jí)而來，專為空間敏感應(yīng)用研發(fā)。COM封裝技術(shù)可媲美高端COB（Chip On Board）封裝，具備更優(yōu)異的光學(xué)系統(tǒng)性能和背壓可靠性等。在長(zhǎng)期的量產(chǎn)實(shí)踐中，受到客戶高度認(rèn)可，目前累計(jì)出貨總量超過5億顆。
在此基礎(chǔ)上，TCOM升級(jí)結(jié)構(gòu)與工藝，在有限空間內(nèi)構(gòu)建高性能影像模組。相比同規(guī)格COB封裝芯片，模組尺寸縮小10%。而且，與行業(yè)現(xiàn)行的小型化方案相比，具備顯著的成本優(yōu)勢(shì)和更高的背壓可靠性。
GC13B0 TCOM&COB芯片尺寸對(duì)比
格科如何實(shí)現(xiàn)這一突破性設(shè)計(jì)的呢？
現(xiàn)行的小型化CIS封裝方案，面臨著成本與背壓可靠性的雙重難題。該方案基于COB結(jié)構(gòu)，采用特殊Molding模具和設(shè)備，將元器件、芯片、線路板等鑄模密封。雖然可縮小模組尺寸，且結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，但是隨之而來的是較高的成本。同時(shí)，因CIS直接貼裝在電路板，對(duì)背壓更敏感，SFR即圖像解析力更易受到影響。
COB、現(xiàn)有小型化方案、TCOM對(duì)比
而TCOM在實(shí)現(xiàn)小型化設(shè)計(jì)的同時(shí)，兼具了性能和成本上的優(yōu)勢(shì)。首先，改善支架設(shè)計(jì)。在連接CIS與FPC電路板的金線兩側(cè)，IR支架局部鏤空，寬度縮短約10%。然后采用獨(dú)特的填膠工藝和設(shè)備，在元器件放置兩側(cè)、IR支架與元器件之間，按一定角度完成填膠密封。
TCOM工藝步驟示意
通過上述獨(dú)特設(shè)計(jì)，TCOM模組既縮短了長(zhǎng)寬，又不犧牲結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，可適配AI眼鏡“鏡框即鏡頭”的緊湊設(shè)計(jì)，為設(shè)備預(yù)留更多空間布局其他元器件，讓“全天候無感佩戴”成為可能。
從AI眼鏡到手機(jī)，拓展更多可能性
TCOM技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景遠(yuǎn)不止AI眼鏡。智能手機(jī)、平板電腦等終端毫米必爭(zhēng)，TCOM封裝技術(shù)帶來了新的可能。
以手機(jī)為例，TCOM可進(jìn)一步縮小前置攝像頭模組，使前攝位置更靈活，可貼近屏幕邊框設(shè)計(jì)，帶來更佳的全面屏效果；對(duì)于后攝，TCOM可改善模組高度，減少相機(jī)模組凸起，使手機(jī)更纖薄，進(jìn)一步提升整機(jī)競(jìng)爭(zhēng)力。
空間越緊湊，散熱越關(guān)鍵，針對(duì)這一難題，格科研發(fā)出了具有散熱優(yōu)勢(shì)的COM方案。
當(dāng)手機(jī)持續(xù)拍攝高分辨率、高幀率影像時(shí)，往往容易發(fā)燙。若散熱不佳，將會(huì)影響設(shè)備穩(wěn)定性和安全性。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明[2]，手機(jī)內(nèi)部電子器件的溫度每上升10℃，其可靠性就會(huì)降低50%。值得注意的是，在所有引發(fā)電子器件失效的因素中，高溫引發(fā)的故障占比高達(dá)55%。
COM散熱方案在傳統(tǒng)DA膠散熱材料上，增加了高效的導(dǎo)熱硅凝膠，進(jìn)一步增強(qiáng)散熱效果。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，基于50MP 1.0μm CIS模組在4K 60fps模式下，COM封裝相對(duì)COB能夠降低約5°C的模組溫度，相當(dāng)于使用手機(jī)時(shí)外置了一個(gè)散熱風(fēng)扇！
COM散熱方案結(jié)構(gòu)示意與各方案散熱效果對(duì)比
在AI眼鏡、智能手機(jī)等終端中，每一克的重量?jī)?yōu)化、每毫米級(jí)的空間釋放、每降溫1度，都是用戶體驗(yàn)的躍升。格科COM系列封裝方案，重新定義了CIS封裝的新標(biāo)準(zhǔn)，讓微型化、散熱、高性能、高可靠性實(shí)現(xiàn)共生。
或許不久的將來，當(dāng)我們戴上那副“無感存在” 的智能眼鏡，看到的不僅是虛實(shí)融合的世界，更是技術(shù)與用戶體驗(yàn)共振的未來——足夠智能，也足夠輕盈。
目前，格科500萬像素CIS已在AI眼鏡項(xiàng)目量產(chǎn)。未來，格科將持續(xù)以CIS為核心，搭配COM系列等高性能CIS封裝方案，為設(shè)備裝上更輕薄、更智能的 “眼睛”。 |
