[发明专利]红外线传感器芯片、红外线检测器以及其运行方法和测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及红外线传感器芯片、红外线检测器以及其运行方法和测试方法。

背景技术

辐射热测量计型红外线检测器具有随温度变化的阻抗特性。另外，该红外线检测器由传感器（例如，可以举例辐射热测量计（bolometer））和用来处理从传感器检测到的红外线的量的信号的输出控制集成电路（ROIC：Read Out Integrated Circuit）构成。

现有的红外线检测器将这种输出控制集成电路事先设计在晶片基板上，并利用MEMS工序在该晶片基板上制作传感器。

因此，输出控制集成电路（ROIC）事先设计在晶片上，并在该输出控制集成电路上制作传感器，因此存在不容易事先检测传感器的运行状态的缺点。

另外，传感器和输出控制集成电路利用单片（monolithic）的方式连接，因此芯片的集成度低且产生不良品时不可能再使用晶片以及/或红外线检测器，因此存在成本（cost）增加的缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服上面提到的现有技术中存在的缺点，具体而言，消除辐射热测量计和ROIC芯片之间的相互干涉，并使在晶片或芯片阶段能够进行测试。

另外，本发明的目的在于降低红外线检测器的制造成本，并事先检查传感器以及/或输出控制集成电路的运行状态，由此提高通过工序监控的产量的提高以及最大程度地降低伴随不合格品而产生的费用。

根据实施例，提供一种红外线传感器芯片，包括：CMOS电路基板（互补金属氧化物半导体电路基板），其由有源矩阵、行线选择部和输出多路转换器构成；辐射热测量计，其层压于所述CMOS电路基板上，且由有源单元和参比单元构成；其中，为了在晶片或芯片状态下对所述辐射热测量计进行参数化测试，所述行线选择部选择所述辐射热测量计中作为施加电压的对象的单元，所述输出多路转换器部输出根据所述电压施加的电流特性。

选择性地连接所述参比单元和所述输出多路转换器部的一个输入端的第一开关和选择性地连接所述有源单元和所述输出多路转换器部的所述一个输入端的第二开关分别通过控制信号被开启/关闭。

当所述第一开关和所述第二开关分别开启/关闭时，所述参比单元或所述有源单元中的某一个上流动的电流值可以通过所述输出多路转换器部输出。

选择性地连接所述参比单元和所述输出多路转换器部的一个输入端的第一开关和选择性地连接所述有源单元和所述输出多路转换器部的所述一个输入端的第二开关被独立的模拟控制信号控制而在饱和区域运行，所述参比单元和所述有源单元上流动的电流差可以以原样或通过放大器放大后输入到所述输出多路转换器部的所述一个输入端。

根据另外的实施例，提供一种红外线传感器的测试方法，该测试方法是包括有源单元和参比单元的红外线传感器的参数化测试方法，包括如下步骤：将选择性地连接所述参比单元和输出多路转换器部的一个输入端的第一开关和选择性地连接所述有源单元和所述输出多路转换器部的一个输入端的第二开关交替地开启/关闭，由此依次接收所述参比单元和所述有源单元上流动的电流值的步骤；基于所述电流值和所述参比单元以及所述有源单元两端上施加的电压，测量所述参比单元和所述有源单元的阻抗值的步骤。

所述第一开关和所述第二开关上可以分别输入用于所述开启/关闭的独立的可变模拟电源控制信号。

根据又一另外的实施例，提供一种红外线传感器的运行方法，该运行方法是包括有源单元和参比单元的红外线传感器的运行方法，包括如下步骤：选择性地连接所述参比单元和输出多路转换器部的一个输入端的第一开关上施加独立的可变模拟电源控制信号的步骤；选择性地连接所述有源单元和输出多路转换器部的所述一个输入端的第二开关上施加独立的可变模拟电源控制信号的步骤；将所述参比单元上流动的电流和所述有源单元上流动的电流的差以原样或通过放大后通过所述输出多路转换器部向外部输出的步骤。

另外，根据又一另外的实施例，提供一种红外线检测器，包括：电路基板，其包括行线选择部和输出多路转换器部；红外线传感器芯片，层压在所述电路基板上，其包括红外线传感器，该红外线传感器包括多个通过来自所述行线选择部的信号被选择而将与红外线检测相关的电流信号输出到所述输出多路转换器部的单元；Sa-FPA控制器芯片，其与所述红外线传感器芯片电连接，并施加控制所述行线选择部和输出多路转换器部的信号，并判断从输出多路转换器部传输的所述电流信号。

所述Sa-FPA控制器芯片可以与ISP(Image Signal Processing)芯片集成在一起。