在谈索尼CIS的Gen级划分之前，得先把上期提到的“硅通孔”以及“铜互连”技术说清楚。其中硅通孔技术英文名为“Through Silicon Via”（缩写为“TSV”），其通过在芯片上钻孔并填充金属等导电材料以容纳电极来垂直连接芯片。

　　制作带有TSV的晶圆后，通过封装在其顶部和底部形成微凸块，然后连接这些凸块。由于TSV允许凸块垂直连接，因此可以实现多芯片堆叠。该技术具有高导电性、低电阻电容延迟、低功耗等优点，可以显著增加逻辑芯片和存储器之间的带宽。

　　至于“铜互连”技术，亦被称为 DBI（直接键合，Direct Bond Interconnect）技术，是 Hybrid Bonding（混合键合）技术的一种。术语“混合”表示同时能形成两种类型的界面结合（介电区与金属区），其中铜互连代表金属互连区为铜材质。

　　DBI Hybrid Bonding 并非硅通孔技术的取代演进——而是下凸块金属化（UBM）、底部填充和微凸块等技术的取代迭进，但其较硅通孔技术却有着更多优秀特性。

　　如上图左部所示，混合键合是通过利用金属与硅体的热膨胀系数不同之特点，在高温环境下让金属膨胀键合。同时由于硅体也键合在了一起，硅片间没了空隙便无需填充胶，这便拥有了更好的散热性能。

　　于是如上图右部所示，铜互连的结构深度极小，所以硅通孔技术的所有优点都会在铜互连身上放大。此外，还可以实现10微米以下的超小键合间距（此为像素直连技术的基础，如下图所示）。

　　相较于Gen1架构，其大幅减少了传感器的体积，同时厂商也更容易在感光层进行设计。Gen2的优点很突出，又刚好赶上了智能手机井喷式发展的“黄金年代”。

　　再加上苹果手机那恐怖的资源倾斜，索尼半导体在这代简直“赢麻”了！一举奠定移动端CIS霸主的地位。

　　接下来的迭代就是 Gen4 架构，其将Gen2架构的双层堆栈改成了三层堆栈——多加了一个DRAM层，依旧采用 TSV 技术垂直互连。这个技术的优点上期说了，这期就说一下其缺点。

　　首先，DRAM层夹在感光层和电路层之间，作为一个超大的缓存载体其可以一次性接收来自感光层像素整体曝光的所有信息，然后分批传递到下层的逻辑电路中。

　　但是，在DRAM层往电路层传输信息的时候，会有串扰产生——即电路中两条信号耦合所产生的噪声。这些电信号的噪声会使画面的噪点增多，也就是说纯净度会明显下降。

　　接下来的 Gen3 架构，则是在Gen2的基础上，用 DBI 混合键合技术替代TSV技术直接将旁电路相连。这样就不用留出专门的TSV钻孔区域，省出的空间可以用来扩大像素区域，或者将旁电路规模扩大以提高读出速度。

　　至于 Gen6 架构，基本可以看作是在Gen3上多加了DRAM层的一代。最后就剩一个 Gen5 架构了，其为Gen3的升级迭代——加入了能够实现暴力读出和更高速对焦的“像素直连”技术。

　　实现原理为，Gen5这代在硅片制造过程中，直接将感光层和电路层需要的铜互连之“铜连接部分”直接嵌入硅片，让每个像素都能和下面的逻辑电路层进行键合连接！从而做到像素级的互连，不再需要旁电路的转接。

　　TSV（硅通孔）技术——通过侧边硅穿孔的方式连接堆栈层，就好像用订书机打穿书页后将上下页四边装订起来一样。基于此的双层堆栈就是Gen2架构，代表产品为IMX700；若加上DRAM层，便是Gen4架构，代表产品为IMX400。

　　铜互连 Hybrid Bonding（混合键合）技术——不需要打穿上下层硅片，只需以通孔的方式在感光器的上下左右四边的旁电路区域进行电气铜互连，就好像四边有磁性一样直接可以吸合，所以不用留出空位来打孔。

　　以此为基础的双层堆栈式结构便是Gen3架构，代表产品为IMX600y；加上DRAM层则为Gen6架构，代表产品为IMX557（索尼亲儿子型号）。

　　铜互连 pixel-level interconnect（像素直连）技术——每个像素底下都直连到了主电路，不再需要旁电路转接，就好像两块等大的磁铁一样互相无间隙相吸。基于此的双层堆栈便是Gen5架构，代表产品为IMX608（华为定制的神仙型号）。