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,成為人們生活中的得力助手:
• 跨國會議上,與海外同事實時交流。
• 作為你的記憶助手,幫你“回憶”丟失的物品。
• 當眼皮開始打架,它會及時預警,如同隱形副駕,時刻守護你的出行安全。
• 想記錄美景卻騰不出手?只需輕喚“拍照”,眼鏡自動定格精彩瞬間,不錯過任何心動時刻。
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AI眼鏡正從“極客玩具”走向消費級產(chǎn)品,市場數(shù)據(jù)印證了這一趨勢的爆發(fā)力。據(jù)維深信息Wellsenn XR數(shù)據(jù)報告[1],2024年全球AI眼鏡銷量為152萬臺,2025年將激增至350萬臺,同比增長130%。
在這令人興奮的背后,一場技術挑戰(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,容納更強大的影像能力?這正是行業(yè)必須直面的技術命題。
格科創(chuàng)新的高性能CIS封裝技術——TCOM(Tiny Chip On Module)封裝,正是為此而生。
AI眼鏡結構拆解示意
小型化:TCOM封裝技術的突破
TCOM是基于格科高性能COM封裝技術升級而來,專為空間敏感應用研發(fā)。COM封裝技術可媲美高端COB(Chip On Board)封裝,具備更優(yōu)異的光學系統(tǒng)性能和背壓可靠性等。在長期的量產(chǎn)實踐中,受到客戶高度認可,目前累計出貨總量超過5億顆。
在此基礎上,TCOM升級結構與工藝,在有限空間內(nèi)構建高性能影像模組。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)勢和更高的背壓可靠性。
GC13B0 TCOM&COB芯片尺寸對比
格科如何實現(xiàn)這一突破性設計的呢?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結構,采用特殊Molding模具和設備,將元器件、芯片、線路板等鑄模密封。雖然可縮小模組尺寸,且結構強度高,但是隨之而來的是較高的成本。同時,因CIS直接貼裝在電路板,對背壓更敏感,SFR即圖像解析力更易受到影響。
COB、現(xiàn)有小型化方案、TCOM對比
而TCOM在實現(xiàn)小型化設計的同時,兼具了性能和成本上的優(yōu)勢。首先,改善支架設計。在連接CIS與FPC電路板的金線兩側,IR支架局部鏤空,寬度縮短約10%。然后采用獨特的填膠工藝和設備,在元器件放置兩側、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
通過上述獨特設計,TCOM模組既縮短了長寬,又不犧牲結構強度,可適配AI眼鏡“鏡框即鏡頭”的緊湊設計,為設備預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,拓展更多可能性
TCOM技術的應用場景遠不止AI眼鏡。智能手機、平板電腦等終端毫米必爭,TCOM封裝技術帶來了新的可能。
以手機為例,TCOM可進一步縮小前置攝像頭模組,使前攝位置更靈活,可貼近屏幕邊框設計,帶來更佳的全面屏效果;對于后攝,TCOM可改善模組高度,減少相機模組凸起,使手機更纖薄,進一步提升整機競爭力。
空間越緊湊,散熱越關鍵,針對這一難題,格科研發(fā)出了具有散熱優(yōu)勢的COM方案。
當手機持續(xù)拍攝高分辨率、高幀率影像時,往往容易發(fā)燙。若散熱不佳,將會影響設備穩(wěn)定性和安全性。統(tǒng)計結果表明[2],手機內(nèi)部電子器件的溫度每上升10℃,其可靠性就會降低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55%。
COM散熱方案在傳統(tǒng)DA膠散熱材料上,增加了高效的導熱硅凝膠,進一步增強散熱效果。實測數(shù)據(jù)顯示,基于50MP 1.0μm CIS模組在4K 60fps模式下,COM封裝相對COB能夠降低約5°C的模組溫度,相當于使用手機時外置了一個散熱風扇!
COM散熱方案結構示意與各方案散熱效果對比
在AI眼鏡、智能手機等終端中,每一克的重量優(yōu)化、每毫米級的空間釋放、每降溫1度,都是用戶體驗的躍升。格科COM系列封裝方案,重新定義了CIS封裝的新標準,讓微型化、散熱、高性能、高可靠性實現(xiàn)共生。
或許不久的將來,當我們戴上那副“無感存在” 的智能眼鏡,看到的不僅是虛實融合的世界,更是技術與用戶體驗共振的未來——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,為設備裝上更輕薄、更智能的 “眼睛”。
參考:
[1]維深信息wellsenn XR:AI智能眼鏡銷量跟蹤報告--2024年度
[2]《化學通訊》:手機散熱:揭秘你的智能伙伴如何冷靜應對