자동차 카메라와 밀리미터파 레이더가 성장하는 가운데 라이다는 고정밀 도로 상황 감지와 객체 탐지에서 역할을 공고히 하고 있습니다. 하지만 과제는 남아있습니다: 거리 측정 정확도 향상, 다양한 환경에서의 안전성과 신뢰성 보장, 솔리드스테이트·콤팩트·비용 효율적 설계로의 전환. Sony가 라이다 기술의 돌파구로 이 과제들에 도전합니다.
단일 광자 눈사태 다이오드(SPAD) 픽셀은 직접 비행시간(dToF) 센서의 핵심으로, 광원이 방출한 빛이 물체에 반사돼 돌아오는 시간을 측정해 거리를 산출합니다.
Sony의 새로운 IMX459 SPAD 깊이 센서는 SPAD 픽셀과 전용 거리 측정 처리 회로를 단일 실리콘 다이에 통합했습니다. 자동차 라이다로는 업계 최초입니다. 2022년 3월 양산 개시 예정으로 ADAS(첨단 운전자 보조 시스템)와 자율주행(AD)의 탐지·인식 성능을 향상시킬 전망입니다.
IMX459는 Sony의 성숙한 CMOS 이미지 센서 헤리티지를 바탕으로 후면 조명 픽셀, 적층 다이 아키텍처, 구리-구리(Cu-Cu) 상호연결을 통합했습니다. 이 특징들은 10µm 정방향 픽셀을 가능케 해 콤팩트한 1/2.9인치 포맷에 약 10만 유효 픽셀을 구현합니다. 결과적으로 단거리에서 장거리까지 15cm 거리 해상도를 제공하면서 자동차 기능 안전 표준을 충족하는 고해상도, 고속 센서입니다.
적층 구성에서 Cu-Cu 본드가 상단 SPAD 픽셀 칩과 하단 로직 다이(거리 처리 회로 내장)를 연결합니다. 이 레이아웃은 높은 개구율을 유지하고 픽셀 피치를 10µm로 유지합니다. 센서의 입사광 면면에는 마이크로 불규칙성이 있어 입사 광자를 굴절시켜 흡수 효율을 높입니다.
자동차 라이다에 흔히 쓰이는 905nm 파장에서 24% 광자 검출 효율로 IMX459는 고해상도에서 저반사율 타겟을 신뢰성 있게 감지합니다. 각 픽셀에 Cu-Cu로 연결된 능동 재충전 회로는 정상 동작 시 광자당 약 6ns 응답 속도를 제공합니다.
이 센서는 AEC-Q100 Grade 2 자동차 전자 신뢰성 테스트 인증을 받았으며 ISO 26262 기능 안전 요구사항을 충족하도록 설계돼 ASIL-B(D) 장애 검출, 알림, 제어를 지원합니다. 이 인증들은 미래 모빌리티 솔루션을 위한 라이다의 안전성과 신뢰성을 뒷받침합니다.
Sony는 IMX459를 통합한 기계식 스캐닝 라이다 레퍼런스 설계를 공개해 고객과 파트너가 개발을 가속화하고 엔지니어링 노력을 줄이며 전체 비용을 낮출 수 있게 했습니다.
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감지기
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