索尼CMOS图像传感器十年奋斗史：称霸 再称霸！

铜互连与全局快门

在推进Exmor R的同时，索尼默默将传感器工艺从铝互连升级到铜互连。在1997年，IBM发布了首款采用铜互连工艺的芯片PowerPC 750。

与铝线相比，铜线的导电电阻大约低40%，让芯片运行速度提高15%，可靠性提高了100倍，尺寸可以做得更小，为芯片增加互连层数提供了可能。

可是铜原子能够在芯片的绝缘层中漂浮，还可能改变硅的电气属性，破坏设备运转。为此IBM采用钨触点、衬垫等一系列创新技术将铜从硅中隔离处理，防止了这些负面影响。

可直到A7RII发布，索尼（相机部门）才宣传采用了铜互连工艺，这点让人感到非常奇怪。

早在2012年尼康发布的D600全副单反相机就采用了IMX128，该传感器能14bit下全像素实现6.9fps速度，相对D3X上的IMX028有了质的提升，这正是铜互连工艺带来的变化，而且电影级摄像机F55、F65的CIS能实现高速读取与铜互连也脱不了关系。估计在A7RII身上宣传铜互连工艺是对索尼对NX1的一个回应。

（A7RII传感器结构示意图）

在相机领域第一次听到全局快门（Global Shutter）一词得追溯到尼康2011年发布的尼康1系列微单相机，该系列相机采用Aptina（现被ON Semiconductor收购）出品的1英寸、10MP传感器，全像素连拍速度达到了60fps，记录至今未有一台相机能打破。

（Nikon1 V1上的CIS）

全局快门属于电子快门一种形式，在它出现前CIS采用的是卷帘快门（Rolling shutter)），传感器上的像素（光电二极管）逐行曝光、传输，在拍摄高速运动会形成“倾斜”、“摇摆不定”、“变形”的现象，也就是常说的果冻效应。

全局快门为了解决此问题，在像素下部增加存储单元，在曝光时所有像素同时曝光并将信息保存到对应的存储单元之中，即使采用逐行传输方式也不会带来果冻效应。

索尼最早采用全局快门的产品是2012年推出的电影级摄像机F55，上面搭载了一块Super35格式、11.6MP传感器，拍摄4K视频可达60fps。

在F55推出的很长一段时间内，索尼再没采用全局快门的货架CIS销售，也没有新的相机、摄像机采用该技术，直到去年工业用传感器IMX250LLR/LQR、IMX252LLR/LQR等产品出现，此时索尼为全局快门起了一个“东方神秘色彩”的名字Pregius。

不过在2015年里采用全局快门CIS均是Exmor级别传感器，未能与BSI结合，更是局限于小尺寸、低像素产品。