PCB科技 - 氮化鋁陶瓷PCB——ToF感測器

以下介紹了 氮化鋁陶瓷PCB ToF感測器科技：

什麼是“ToF”？

“ToF”是所謂的飛行時間科技，即感測器發射經過調製的近紅外光，在遇到物體後反射。 感測器計算光發射和反射之間的時間差或相位差，以轉換拍攝場景的距離。 為了生成深度資訊，結合傳統的攝像機拍攝，可以在地形圖中顯示物體的3維輪廓，用不同的顏色表示不同的距離。 ToF的原理並不複雜，但不容易實現更高的測量精度以及發射器和接收器模塊的小型化。

TOF只是3D深度相機科技中的一種解決方案。 目前有3種主流的3D深度相機解決方案：結構光、TOF和雙目成像。

結構光：結構光將特定的光資訊投射到物體表面後，由攝像機採集。 根據物體引起的光訊號變化，計算物體的位置和深度等資訊，然後恢復整個3維空間。 （蘋果iPhone X使用此解決方案）

雙目成像（立體系統）：使用雙攝像機拍攝物體，然後通過3角形原理計算物體的距離。

TOF（飛行時間）：TOF系統是一種光雷達系統，可以從發射器向物體發射光脈衝，接收器可以計算從發射器到物體的光脈衝，然後以點數格式返回接收器。 確定被測物體距離的時間。

在這3種方案中，雙目測距成像效率低，算灋困難，精度差，易受環境因素干擾； 結構光在近距離、某些特定場景和特定應用中具有優异的效能。 例如，用於面部解鎖的50到60釐米的結構光非常合適。 然而，隨著科技的不斷發展，在手機中植入僅用於解鎖主動面部功能的3D攝像機顯然已無法滿足大多數用戶對3D技術應用的需求。 為了開拓越來越廣泛的應用，越來越多的製造商開始採用ToF科技。

ToF圖像感測器可以實时快速計算物體的深度資訊，深度計算不受物體表面灰度特徵的影響。 深度計算精度不隨距離變化，釐米級精度基本可以保證。 理論上，ToF感測器的最遠探測距離可以達到100m，並且可以調整光源以靈活切換所需距離。 此外，ToF感測器還具有良好的抗干擾能力。

由於光的飛行時間量測要求很高的頻率和精度，早期的飛行時間量測設備一直存在體積大、成本高的問題，囙此它大多只用於工業領域。 近年來，集成電路和感測器科技的突破導致了飛行時間小型化和低成本產品的出現。

科學技術的發展離不開硬體的支持，而ToF自然離不開良好硬體的支持——“陶瓷電路板”。

飛行時間科技的應用

手機監視器

自2018年蘋果發佈IphoneX以來，3D傳感已經成為手機不可或缺的功能。 隨著科學技術的進步，人們對產品的需求越來越高，如AR觀看、AR試穿、AR家居產品預覽、手勢操作等應用也層出不窮。 結構光相機已不能滿足製造商的需求，越來越多的製造商正在轉向具有更多可能性的ToF。 Stoneon生產的氮化鋁（AlN）陶瓷電路板線/間距（L/S）分辯率可以達到20mm，並支持定制，可以更好地實現設備的TOF集成和小型化，以滿足當前對輕薄智能手機的剛性需求。

（配備飛行時間相機的手機將有更多的可能性）

車輛電子設備

在汽車應用中，ToF可用於自動駕駛、防撞自動制動等。 在飛行時間（ToF）原理的支持下，汽車可以準確地檢測駕駛員的身體和頭部位置，甚至捕捉駕駛員戴眼鏡或太陽鏡時的眨眼動作，以確定駕駛員是否足够專注，疲勞駕駛，從而啟動相應的應對措施。 例如，通過振動座椅或發出警告聲。 司機的注意力越少，汽車就會越注意。 為了快速準確地做出響應，可以在潜在緊急情况發生之前自動啟動輔助系統和緊急制動系統。 這時，陶瓷電路板的優勢就顯現出來了。 石頭氮化鋁（AlN）陶瓷電路板具有高導熱性（氮化鋁（AlN）導熱性180 W/（mK）~ 260 W/（mK））晶片工作時，可以有效散熱，確保感測器訊號不會失真； 陶瓷與電路的結合力會導致電路脫落，陶瓷電路板與晶片的熱膨脹係數會匹配，使產品更可靠； 陶瓷不包含機械部件，即使在汽車的高溫、高振動和腐蝕性環境中也能保持正訊號的高效率、靈敏度和準確性。 有效延長產品壽命，為您的旅行保駕護航。

ToF感測器更適合未來物聯網的碎片場景需求, 其靈活性更大. PCB工廠 應該繼續發展得更好更高效 陶瓷電路板, 成為ToF感測器的有力支持者, 並為更智慧的, 世界上更方便、更美好的生活. 斯通將秉承“科技驅動、市場導向”的原則，為客戶提供更好、更周到的服務.