PCB-Technologie - Aluminium Nitrid (AlN) Keramik PCB--ToF Sensor

Im Folgenden finden Sie eine Einführung in die Anwendung von Aluminiumnitrid (AlN) keramische Leiterplatte Technologie-ToF Sensor:

Was ist "ToF"?

"ToF" ist die sogenannte Time of Flight-Technologie, d.h. der Sensor sendet moduliertes Nahinfrarot-Licht aus, das nach der Begegnung mit einem Objekt reflektiert wird. Der Sensor berechnet die Zeitdifferenz oder Phasendifferenz zwischen Lichtemission und Reflexion, um den Abstand der fotografierten Szene umzuwandeln. Um Tiefeninformationen zu generieren, kombiniert mit herkömmlichen Kameraaufnahmen, kann die dreidimensionale Kontur des Objekts in einer topografischen Karte mit verschiedenen Farben dargestellt werden, die unterschiedliche Entfernungen repräsentieren. Das Prinzip von ToF ist nicht kompliziert, aber es ist nicht einfach, eine höhere Messgenauigkeit zu erreichen und die Sender- und Empfängermodule zu miniaturisieren.

TOF ist nur eine Lösung in der 3D Tiefenkameratechnologie. Derzeit gibt es drei gängige 3D-Tiefenkameralösungen: strukturiertes Licht, TOF und binokulare Bildgebung.

Strukturiertes Licht: Nachdem strukturiertes Licht spezifische Lichtinformationen auf die Oberfläche des Objekts projiziert hat, werden diese von der Kamera erfasst. Entsprechend der Änderung des Lichtsignals, die durch das Objekt verursacht wird, werden die Informationen wie Position und Tiefe des Objekts berechnet, und dann wird der gesamte dreidimensionale Raum wiederhergestellt. (Apple iPhone X verwendet diese Lösung)

Binokulare Bildgebung (Stereosystem): Verwenden Sie Doppelkameras, um Objekte aufzunehmen, und berechnen Sie dann den Abstand des Objekts durch das Prinzip der Dreiecke.

TOF (Time Of Flight): TOF-System ist eine Art Lichtradarsystem, das Lichtimpulse vom Emitter zum Objekt senden kann, und der Empfänger kann den Lichtimpuls vom Sender zum Objekt berechnen und dann zum Empfänger im Pixelformat zurückkehren. Zeit, um den Abstand des zu messenden Objekts zu bestimmen.

Unter diesen drei Schemata hat die binokulare Bildgebung geringe Effizienz, schwierige Algorithmen, schlechte Genauigkeit und wird leicht durch Umweltfaktoren beeinträchtigt; Strukturiertes Licht hat ausgezeichnete Leistung in engen Entfernungen, einige spezifische Szenen und spezifische Anwendungen. Zum Beispiel ist eine strukturierte Leuchte von fünfzig bis sechzig Zentimetern zur Gesichtsentriegelung sehr geeignet. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologie ist die Implantation einer 3D-Kamera in ein Mobiltelefon nur zur Entriegelung des proaktiven Gesichts offensichtlich nicht mehr in der Lage, die Bedürfnisse der Mehrheit der Benutzer für die Anwendung der 3D-Technologie zu erfüllen. Um mehr und breitere Anwendungen zu erschließen, haben immer mehr Hersteller begonnen, ToF-Technologie zu verwenden.

Der ToF-Bildsensor kann die Tiefeninformationen des Objekts schnell in Echtzeit berechnen, und die Tiefenberechnung wird nicht durch die grauen Eigenschaften der Oberfläche des Objekts beeinflusst. Die Genauigkeit der Tiefenberechnung ändert sich nicht mit der Entfernung, und die Genauigkeit des Zentimeterniveaus kann grundsätzlich garantiert werden. Theoretisch kann der entfernteste Erkennungsabstand des ToF-Sensors 100m erreichen, und die Lichtquelle kann eingestellt werden, um den erforderlichen Abstand flexibel zu schalten. Darüber hinaus verfügt der ToF-Sensor auch über eine gute Störfestigkeit.

Da die Messung der Flugzeit von Licht eine sehr hohe Frequenz und Genauigkeit erfordert, hatte die frühe ToF-Ausrüstung immer Probleme in Volumen und hohen Kosten, so dass sie meist nur im industriellen Bereich verwendet wird. In den letzten Jahren haben Durchbrüche in der integrierten Schaltungs- und Sensortechnik zur Entstehung von ToF-Miniaturisierung und kostengünstigen Produkten geführt.

Die Entwicklung von Wissenschaft und Technologie ist untrennbar mit der Hardware-Unterstützung verbunden, und ToF ist natürlich untrennbar mit der Unterstützung guter Hardware-"keramischer Leiterplatten".

Anwendung der ToF-Technologie

Telefonkamera

Seit Apple IphoneX im 2018 veröffentlicht hat, ist 3D-Sensorik ein unverzichtbares Merkmal von Mobiltelefonen. Mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technologie steigt die Nachfrage der Menschen nach Produkten, wie AR-Betrachtung, AR-Anprobe, AR-Produktvorschau, Gestenbedienung usw. Anwendungen entstehen nacheinander. Strukturierte Lichtkameras können die Anforderungen der Hersteller nicht mehr erfüllen, und immer mehr Hersteller wenden sich an ToF mit mehr Möglichkeiten. Die von Stoneon produzierte Aluminiumnitrid (AlN) keramische Leiterplattenlinie/Pitch-Auflösung (L/S) kann 20μm erreichen und unterstützt die Anpassung, die die TOF-Integration und Miniaturisierung der Ausrüstung besser realisieren kann, um die aktuellen Bedürfnisse zu erfüllen Die starre Nachfrage nach leichten und dünnen Smartphones.

(Mobiltelefone mit ToF Kameras haben mehr Möglichkeiten)

Fahrzeugelektronik

In Automobilanwendungen kann ToF für automatisches Fahren, automatisches Bremsen zur Kollisionsvermeidung usw. verwendet werden. Unterstützt durch das Time-of-Flight (ToF)-Prinzip kann das Auto die Körper- und Kopfposition des Fahrers genau erkennen. und erfassen sogar die blinkende Bewegung des Fahrers, wenn er Brille oder Sonnenbrille trägt, um festzustellen, ob der Fahrer ausreichend fokussiert und ermüdet Drive ist, um entsprechende Gegenmaßnahmen einzuleiten. Zum Beispiel durch Vibration des Sitzes oder Warngeräusche. Je weniger die Aufmerksamkeit des Fahrers ist, desto mehr wird das Auto darauf achten. Um schnell und präzise reagieren zu können, können das Hilfssystem und das Notbremssystem automatisch aktiviert werden, bevor ein möglicher Notfall eintritt. Zu diesem Zeitpunkt werden die Vorteile von keramischen Leiterplatten enthüllt. Steinaluminiumnitrid (AlN) keramische Leiterplatten haben eine hohe Wärmeleitfähigkeit (Aluminiumnitrid (AlN) Wärmeleitfähigkeit 180 W/(mK) ~ 260 W/(mK)) Wenn der Chip arbeitet, kann die Wärme effektiv abgeleitet werden, um sicherzustellen, dass das Sensorsignal nicht verzerrt wird; Die Bindungskraft der Keramik und des Schaltkreises führt dazu, dass der Schaltkreis abfällt, und der Wärmeausdehnungskoeffizient der keramischen Leiterplatte und des Chips stimmen überein, wodurch das Produkt zuverlässiger wird; Die mechanischen Komponenten können die hohe Effizienz, Empfindlichkeit und Genauigkeit des positiven Signals auch in der hohen Temperatur, hohen Vibrationen und korrosiven Umgebung des Autos beibehalten. Verlängern Sie effektiv die Produktlebensdauer und begleiten Sie Ihre Reise.

Der ToF-Sensor eignet sich besser für die fragmentierten Szenenanforderungen des zukünftigen Internets der Dinge, und seine Flexibilität ist größer. Leiterplattenfabriken sich weiter besser und effizienter entwickeln Keramische Leiterplatten, ein starker Unterstützer von ToF-Sensoren werden, und zu einer intelligenteren, bequemer und besseres Leben in der Welt. Stone wird das Prinzip "technologiegetrieben und marktorientiert" aufrechterhalten, um Kunden bessere und rücksichtsvollere Dienstleistungen zu bieten.