[其他]具有分段式焦平面阵列的系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年12月14日提交的、名称为“SEGMENTEDFOCALPLANEARRAYARCHITECTURE”的美国临时专利申请No.61/737,660的优先权，通过引用的方式将其整体合并于此。

本申请还要求2012年12月31日提交的、名称为“COMPACTMULTI-SPECTRUMIMAGINGWITHFUSION”的美国临时专利申请No.61/748,018的权益，通过引用的方式将其整体合并于此。

技术领域

本实用新型的一个或者多个实施例总体上涉及热成像装置，更具体地，例如，涉及这种装置的焦平面阵列结构。

背景技术

现有的红外成像装置，(例如，红外照相机)，通常使用制造在单片硅衬底基板上的的焦平面阵列(FPA)来实现。典型的FPA包括耦合到读出集成电路(ROIC)的辐射热计探测器的阵列，所述ROIC将辐射热计探测器中的阻抗变化转换为表示捕获的红外图像的多路复用电信号。

例如，由于为了补偿辐射热计探测器输出的不均匀和/或依赖于温度的变化，在ROIC中包括各种电路和部件，而使得现代的FPA正变得越来越复杂。在ROIC中包括各种支持电路和部件，举例来说，例如，模拟-数字转换器(ADC)，也是一种现代趋势，这进一步增加了现代FPA的复杂性。

这种增加的复杂性已经导致了很多麻烦。例如，因为单片FPA变得更加复杂，制造该FPA的产量可能会减少，并且设计该FPA的成本可能会增加。另外，包括附加电路可以导致裸片尺寸的增加，这与期望在小型装置的应用中减少FPA的尺寸相冲突。当在单片FPA中制造辐射热计探测器和ROIC组件时，半导体制造工艺的局限性会使得该问题变得严重。

实用新型内容

提供了用于实现红外传感器的分段式焦平面阵列(FPA)的各种技术。在一个实例中，一种系统包括分段式FPA。所述分段式FPA包括：具有红外传感器阵列(例如，辐射热计探测器)的顶部裸片。所述顶部裸片还可以包括部分读出集成电路(ROIC)。所述分段式FPA还可以包括：具有至少部分ROIC的底部裸片。所述顶部裸片和底部裸片通过裸片间连接部件电耦合。有利的是，与传统的FPA结构相比，可以以更高的产量和更少的占用面积来制造分段式FPA。另外，可以对于每个裸片使用不同的半导体工艺而制造所述分段式FPA。

在一个实施例中，一种系统包括FPA，所述FPA包括：第一裸片，其包括适于从场景接收红外(IR)辐射的有源辐射热计探测器的阵列；第二裸片，其相对于所述第一裸片堆叠并且至少包括读出集成电路(ROIC)的一部分；多个裸片间连接部件，其适于在所述第一裸片和所述第二裸片之间传递信号，其中，传递的信号用于产生对应于在所述有源辐射热计探测器接收的所述IR辐射的输出值。

在另一个实施例中，一种方法包括：制造第一裸片，所述第一裸片包括适于从场景接收红外(IR)辐射的有源辐射热计探测器的阵列；制造第二裸片，所述第二裸片包括至少部分读出集成电路(ROIC)；形成多个裸片间连接部件，其适于在所述第一裸片和所述第二裸片之间传递信号，其中，传递的信号用于产生对应于在所述有源辐射热计探测器接收的所述IR辐射的输出值；将所述第一裸片和所述第二裸片相对于彼此堆叠；以及其中，所述第一裸片、所述第二裸片和所述裸片间连接部件是分段式焦平面阵列(FPA)的一部分。

在另一个实施例中，一种方法包括：在分段式焦平面阵列(FPA)从场景接收红外(IR)辐射，所述分段式FPA包括：第一裸片，其包括有源辐射热计探测器的阵列；第二裸片，其相对于所述第一裸片堆叠并且包括至少部分读出集成电路(ROIC)；以及所述第一裸片和所述第一裸片之间的多个裸片间连接部件；通过所述裸片间连接部件在所述第一裸片和所述第二裸片之间传递信号；以及产生对应于在所述有源辐射热计探测器接收的所述红外辐射的输出值，其中，所述传递的信号用于执行所述产生步骤。

在另一个实施例中，提供了一种具有分段式焦平面阵列的系统，该分段式焦平面阵列包括：第一裸片，其包括适于从场景接收红外辐射的有源辐射热计探测器的阵列；第二裸片，其相对于所述第一裸片堆叠并且至少包括读出集成电路的一部分；以及多个裸片间连接部件，其适于在第一裸片和第二裸片之间传递信号，其中，传递的信号用于产生对应于在有源辐射热计探测器接收的红外辐射的输出值。

在另一个实施例中，分段式焦平面阵列包括帽，帽适于密封第一裸片的至少一部分；以及第一裸片和帽形成真空封装组件。