“车载图像传感器”可准确捕捉前方500码处的标志与物体， 将助力自动驾驶的发展，实现零交通事故的未来

车载图像传感器需要几百倍于传统产品的性能 以及百万分之一缺陷都不能疏忽的生产管理

―― 车载图像传感器高可靠性的课题，你们是如何攻克的呢

Nishizuka：首先，说一说它的难点，汽车仪表盘上方到了夏天温度可能达到100℃以上，因此必须要耐高温。其次，汽车在路面上行驶会有振动。要使精密元件在振动中正常工作，需要非常先进的技术。
然后就是刚才坂野先生提到的零缺陷，就是抑制初期不良。数值上要求在1ppm以下。也就是说生产100万件产品，只允许有1件不良。而要兼顾超高性能与可靠性，就必须设置全新的严苛的产品评价环境。

Sakano：以HDR为例，过去只需要70dB左右的动态范围，而车载图像传感器却需要120dB。将动态范围从70dB提升到120dB，处理信号量的增长并不是按120/70=1.7倍计算的，实际上必须是原来的320倍。这个数字依靠现有图像传感器的体系结构是无法实现的，因此必须开发全新的体系结构。
过去，我们用光电二极管储存电荷，而现在处理的信号量是过去的几百倍，于是我们决定加入其他结构去储存电荷。因此，图像传感器采用了DRAM等存储器上使用的电容，这是过去图像传感器上所没有的。并且，凭借全新的像素结构与像素控制方式，实现了在同一时间、不同曝光条件下同时拍摄，从而大幅提升了动态范围。

Shimozono：针对新的体系结构，制造部门必须创建全新的构造。为实现车载特性，我们努力确保各个工序的平衡，在生产中最大限度地削减了制造利润。要彻底消灭不良以实现零缺陷的目标，还要确保无污染的生产线，灰尘管理也必须达到高水平。
另外，车载图像传感器必须保证在-40～125℃环境下正常运行，“高温下暗时特性的改善”、HDR模式所需的“光电二极管特性的改善”、“像素间的平衡”等等，开发中的课题堆积如山，我们与设计团队密切展开讨论，才最终确定了工序条件。
封装上也存在一些问题，例如车载产品需要以高低温下的膨胀系数差实现贴装的可靠性，贴装时需要通过250度高温回流来实施，我们通过开发车载专用封装，攻克了这些课题。

开发、制造部门的密切交流
实现了让客户满意的HDR与LFM

―― 索尼半导体解决方案集团的车载图像传感器有哪些优势

Azami：我们的车载图像传感器在昏暗环境下的噪点少，被称为白点的点缺陷少，这也是本集团公司所有图像传感器所具备的优势。我们的技术可确保即使在105℃的高温环境下也能正常拍摄，与其他公司相比也很有优势。能实现这项技术，是源于从CCD时代开始的工厂的技术经验积累，也是因为公司内部同时拥有像素设计和制造这两个部门。两个部门每天都会进行交流，因此能够及时反馈、迅速改善。遇到问题时，工序部门能否解决、设计部门能否解决，像这样通过紧密合作做到精益求精，这正是本集团公司的优势。
另一点就是在HDR和LFM两方面都有高水平的表现。然后就是世界范围的强有力的支持体制。我认为本公司具备准确反映客户要求的技术与环境。

Sakano：图像传感器的有些方面受到传统技术的限制，因此如果设计部门与工序部门不紧密合作，就难以改善。而本公司的优势正在于具备让设计部门与工序部门能够密切交流的环境。

Nishizuka：我们经常接受客户的品质监查，但是在工厂、设计开发的监查中，一直都获得高度评价。现在虽然因为新冠疫情面临艰难局面，但车载产品离不开客户的信赖，因此我们经常对客户说，欢迎你们随时来视察。

―― 请介绍车载产品研发中的难点

Sakano：从特性角度来说，我想是温度耐性。-40℃～125℃的温度条件终归是对产品运行的要求，而不是对特性的要求。所谓运行，就是能够拍摄图像，但是其画质可能会受到批评。缺少明确的特性标准，客户间的标准也不同，这一点十分困难。另外，在业务工序上也存在难题。除了索尼标准的可靠性试验，还有业界团体规定的可靠性试验。因此，总的开发期间虽然不比其他类型的产品短，但其中投入到工序开发上的时间绝对不算长。并且，在投入量产前，包括成品率在内，我们需要达到很高的完成度和可靠性。结果，就会对工序开发造成巨大压力。
从业务角度来说，一般的商业习惯是制作商品之后，在竞争中取胜后赢得业务订单。而我们作为后来者，一直没有形成与客户协商产品规格再推进开发的流程。从技术企划的立场来说，这样的结果就是在取得成果前都要承受巨大压力。

Shimozono：客户所要求的特性都是非常高水平的，包括在阳光下、积雪时等容易过度曝光的环境中不能饱和，在高低温环境中也要能保证稳定的驱动特性和品质等等。
另外，可靠性要求、品质管理、客户应对，相比其他类型的产品，这些方面的要求也都更加严格，要在满足这些要求的同时维持特性是一件很艰难的事。

Nishizuka：虽然我们最终追求的是自动驾驶，但是实现严苛环境下的零缺陷、为客户提供安心与安全也是我们必须达成的高目标，而且这不是一件容易的事。几个小问题就可能导致严重故障，对于这一点，我们需要非常注意。

以车载图像传感器为中心，
实现零交通事故与自动驾驶

―― 索尼半导体解决方案集团所说的以车载图像传感器开创未来的目标是什么

Azami：就是希望通过搭载本集团公司的车载图像传感器，像我们提出的Safety Cocoon理念一样，让车身如同被蚕茧包裹，实现安全的车辆与交通环境。

Sakano：车载并不单单指图像传感器，我们还在开展车载LiDAR用的测距传感器的研发工作，我希望通过两款产品的联合，为实现Safety Cocoon理念贡献力量。此外，希望通过在HDR这个切入口上的技术优势，不仅为车载业务，也为本集团公司其他类型的业务从技术上做出贡献。

Nishizuka：我希望大家都认为自动驾驶的汽车只有使用本集团公司的车载图像传感器才能保证安心、安全。如果全世界的汽车都使用本集团公司的图像传感器来实现自动驾驶，那就太好啦。
未来，人们可以在移动出行工具、车厢内，享受索尼的游戏、音乐、电影等丰富的娱乐内容。真希望这样的场景未来能够实现啊。

Shimozono：除了让客户安心使用移动出行工具，我还希望能帮助解决交通事故、购物不便者等社会问题，帮助人们享受更加幸福的生活。
另外，EV化将促使汽车产业发生巨变，而图像传感器被认为将变得和蓄电池一样重要。我希望图像传感器能成为日本产业中的增长领域，支撑日本产业的发展。

―― 最后，请介绍今后要挑战的目标。

Azami：车辆事故关系到生命。如果只选择便宜的产品，以后发生事故就要后悔莫及了。为了避免这种情况发生，我希望用户充分了解本公司图像传感器的优点并选择我们的产品，尽可能减少因为交通事故而陷入悲伤的家庭。为实现这个目标，我们将努力提供新一代解决方案，例如零缺陷、以及图像传感器故障后可自行通知故障等。

Sakano：我是从一开始就参与车载业务的，因此我希望能在技术上起到领导的作用，创造收益为本集团公司做贡献，我希望向业界提供能根据环境问题高效、自主地判断状况，改变运行模式的智能化体系结构，从而促使本集团公司引领行业的发展。
2021年是警察厅开始统计交通事故以来的第53年，4月8日这一天，第一次实现了全国交通事故零死亡，为了让这样的日子变成日常，希望交通事故本身能够大幅减少。如果本集团公司的图像传感器能帮助实现这一目标，我会感到非常光荣。

Nishizuka：本集团公司制造的车载图像传感器的目标是实现真正的零缺陷品质。我真心地认为只要团结本集团公司车载部门成员的力量，就一定能达成这一目标。

Shimozono：首先，要凭借车载图像传感器成为世界No.1.在传感技术上，要通过精细化提升分辨率，扩大识别距离与视野角度，从而提升安全性。然后，通过与SPAD结合的Fusion，提升环境稳健性。
最重要的是，希望在制造造福人类的图像传感器的同时，也能创建让员工幸福的就业环境。