破局AI眼镜空间难题,,小型化CIS封装实现新突破

2025.04.25

随着生成式AI的飞速发展,,,,智能(AI)眼镜正从科幻走向现实,,,成为人们生活中的得力助手:

• 跨国会议上,,与海外同事实时交流。。。。

• 作为你的记忆助手,,帮你“回忆”丢失的物品。。。。

• 当眼皮开始打架,,,它会及时预警,,,如同隐形副驾,,时刻守护你的出行安全。。

• 想记录美景却腾不出手???只需轻唤“拍照”,,,,眼镜自动定格精彩瞬间,,不错过任何心动时刻。。。。

......

AI眼镜正从“极客玩具”走向消费级产品,,市场数据印证了这一趋势的爆发力。。。。据维深信息Wellsenn XR数据报告[1],,,2024年全球AI眼镜销量为152万台,,,,2025年将激增至350万台,,同比增长130%。。。

在这令人兴奋的背后,,,,一场技术挑战正在上演。。CMOS图像传感器(CIS)是AI眼镜之眼,,,被给予越来越多的想象空间,,但CIS必须在“小”与“强悍”间博弈。。。。如何在不足1cm2的狭窄镜框内,,,不到40克的重量红线下,,,,容纳更强大的影像能力??这正是行业必须直面的技术命题。。

格科创新的高性能CIS封装技术——TCOM(Tiny Chip On Module)封装,,,正是为此而生。。

AI眼镜结构拆解示意

小型化:TCOM封装技术的突破

TCOM是基于格科高性能COM封装技术升级而来,,专为空间敏感应用研发。。。。COM封装技术可媲美高端COB(Chip On Board)封装,,,具备更优异的光学系统性能和背压可靠性等。。。。在长期的量产实践中,,,,受到客户高度认可,,,目前累计出货总量超过5亿颗。。

在此基础上,,,TCOM升级结构与工艺,,,在有限空间内构建高性能影像模组。。相比同规格COB封装芯片,,,,模组尺寸缩小10%。。而且,,,与行业现行的小型化方案相比,,,具备显著的成本优势和更高的背压可靠性。。

GC13B0 TCOM&COB芯片尺寸对比

格科如何实现这一突破性设计的呢??现行的小型化CIS封装方案,,面临着成本与背压可靠性的双重难题。。该方案基于COB结构,,,采用特殊Molding模具和设备,,,将元器件、、芯片、、、、线路板等铸模密封。。。。虽然可缩小模组尺寸,,且结构强度高,,,但是随之而来的是较高的成本。。。同时,,因CIS直接贴装在电路板,,,,对背压更敏感,,,,SFR即图像解析力更易受到影响。。。

COB、、现有小型化方案、、、、TCOM对比

而TCOM在实现小型化设计的同时,,,兼具了性能和成本上的优势。。首先,,改善支架设计。。。。在连接CIS与FPC电路板的金线两侧,,,IR支架局部镂空,,,,宽度缩短约10%。。然后采用独特的填胶工艺和设备,,,在元器件放置两侧、、、、IR支架与元器件之间,,,按一定角度完成填胶密封。。

TCOM工艺步骤示意

通过上述独特设计,,TCOM模组既缩短了长宽,,,又不牺牲结构强度,,可适配AI眼镜“镜框即镜头”的紧凑设计,,,为设备预留更多空间布局其他元器件,,,,让“全天候无感佩戴”成为可能。。。。

从AI眼镜到手机,,,拓展更多可能性

TCOM技术的应用场景远不止AI眼镜。。。智能手机、、、、平板电脑等终端毫米必争,,,TCOM封装技术带来了新的可能。。

以手机为例,,TCOM可进一步缩小前置摄像头模组,,,使前摄位置更灵活,,可贴近屏幕边框设计,,带来更佳的全面屏效果;对于后摄,,TCOM可改善模组高度,,减少相机模组凸起,,,,使手机更纤薄,,进一步提升整机竞争力。。。。

空间越紧凑,,散热越关键,,针对这一难题,,格科研发出了具有散热优势的COM方案。。

当手机持续拍摄高分辨率、、、、高帧率影像时,,,,往往容易发烫。。若散热不佳,,,将会影响设备稳定性和安全性。。。。统计结果表明[2],,,手机内部电子器件的温度每上升10℃,,,其可靠性就会降低50%。。。。值得注意的是,,,,在所有引发电子器件失效的因素中,,,,高温引发的故障占比高达55%。。

COM散热方案在传统DA胶散热材料上,,,,增加了高效的导热硅凝胶,,,进一步增强散热效果。。。。实测数据显示,,,基于50MP 1.0μm CIS模组在4K 60fps模式下,,COM封装相对COB能够降低约5°C的模组温度,,,相当于使用手机时外置了一个散热风扇!!!

COM散热方案结构示意与各方案散热效果对比

在AI眼镜、、、智能手机等终端中,,每一克的重量优化、、、、每毫米级的空间释放、、、每降温1度,,都是用户体验的跃升。。。。格科COM系列封装方案,,,重新定义了CIS封装的新标准,,让微型化、、、散热、、、高性能、、、高可靠性实现共生。。。。

或许不久的将来,,,当我们戴上那副“无感存在” 的智能眼镜,,,看到的不仅是虚实融合的世界,,,更是技术与用户体验共振的未来——足够智能,,,,也足够轻盈。。。。

目前,,格科500万像素CIS已在AI眼镜项目量产。。未来,,格科将持续以CIS为核心,,搭配COM系列等高性能CIS封装方案,,,,为设备装上更轻薄、、、、更智能的 “眼睛”。。。


参考:

[1]维深信息wellsenn XR:AI智能眼镜销量跟踪报告--2024年度

[2]《化学通讯》:手机散热:揭秘你的智能伙伴如何冷静应对

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