红外线传感器基板以及红外线传感器器件制造技术

红外线传感器基板(10)具备多个列信号线(101)、多个行信号线(102)、包括与列信号线(101)以及行信号线(102)连接的红外线检测元件(100)的多个像素(12)的像素阵列。红外线传感器基板(10)具备：电流源(105)，经由各列信号线(101)连接于各红外线检测元件(100)；电压源(107、108)，经由各行信号线(102)将电压施加到各红外线检测元件(100)；以及多个输出端子(111)，与列信号线(101)连接，能够与对各红外线检测元件(100)的输出信号进行处理的信号处理电路基板(20)连接。红外线传感器基板(10)具备能够监视由电压源(107、108)施加到各红外线检测元件(100)的电压的监视端子(113)。

Infrared Sensor Substrate and Infrared Sensor Devices

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】红外线传感器基板以及红外线传感器器件
本专利技术涉及包括具备分别包括红外线检测元件的多个像素的像素阵列的红外线传感器基板和具备对各红外线检测元件的输出信号进行处理的信号处理电路的信号处理电路基板的红外线传感器器件。另外，本专利技术涉及用于这样的红外线传感器器件的红外线传感器基板。
技术介绍
近年来，在安全、医疗、车载应用等各种领域，有针对红外线传感器的需求，谋求检测能力的提高。作为红外线传感器，例如有利用二维排列的半导体传感器检测由入射的红外线导致的温度变化的热型红外线传感器(还称为“热型红外线固体摄像元件”)。特别是，利用各种手法使不需要冷却装置的热型红外线传感器高灵敏度化，由于性能、价格、使用容易度而得到普及。在车载应用等中，要求将移动的物体作为被摄体进而检测人等性能更高的传感器。热型红外线传感器将因由于将入射的红外线变换为热而导致的温度变化而产生的物理参数的变化作为电信号而读出。因此，在红外线传感器中，为了提高红外线的检测灵敏度，即为了增大由于吸收入射的红外线而产生的热所致的感热部的温度变化，采用将作为红外线检测部的红外线检测元件从基板热隔离的隔热构造。进而，为了提高隔热性，设为将红外线检测元件保持于真空中的状态，利用封装体对红外线传感器的整体进行真空密封，从而防止红外线检测元件的气氛所致的传导或者对流所引起的热阻的下降。作为针对红外线传感器的要求，在车载应用的夜视中，为了检测移动的人或物体，要求分辨率(像素数)以及帧率的提高。作为其结果，红外线传感器的电路规模增大，芯片面积以及系统中的安装面积增大，招致最终的成本高。因而，已知如下装置：将红外线传感器分离成具备分别包括红外线检测元件的多个像素的像素阵列的红外线传感器基板和具备对各红外线检测元件的输出信号进行处理的信号处理电路(模拟/数字变换器等)的信号处理电路基板，并使红外线传感器基板与信号处理电路基板相互对置地组装而成。由此，能够利用简便的制造工艺来抑制芯片面积以及安装面积的增大。通过将红外线传感器基板配置于信号处理电路基板之上，实现小型且高性能的摄像元件。例如，专利文献1公开了这样将摄像芯片层叠于图像处理芯片之上的固体摄像装置。但是，摄像芯片以及图像处理芯片是使用预定的制造工艺而分别制造的，但有时在制造工艺的中途发生布线的断线、检测像素的缺陷等。如果不将摄像芯片以及图像处理芯片作为传感器组装，则无法进行传感器的最终的测试。因而，发生故障的芯片也在组装后测试，招致不必要的安装成本的增加。针对这样的课题，在以往的固体摄像元件中有时在元件上设置断线检查电路，不使传感器实际动作地判定布线的断线，从而去除针对不良元件的不必要的晶片测试及装配工序，削减成本负担。例如，专利文献2公开了这样的固体摄像元件。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2004-146816号公报专利文献2：日本特开平4-180374号公报
技术实现思路
当在如包括红外线检测元件的红外线传感器那样使用特殊的制造工艺的器件中应用以往的固体摄像装置以及固体摄像元件的制造工艺时存在以下的问题。当如专利文献1那样在将红外线传感器基板以及信号处理电路基板作为红外线传感器组装之后进行传感器的最终的测试时，在制造工艺的中途发生故障的芯片也在组装后测试，招致不必要的安装成本的增加。另外，即使如专利文献2那样在元件上设置断线检查电路，不使传感器实际动作地判定布线的断线，也无法以像素为单位判定缺陷。本专利技术的目的在于提供能够在将红外线传感器基板以及信号处理电路基板组装为红外线传感器器件之前单独地测试的红外线传感器基板。本专利技术的目的还在于提供包括这样的红外线传感器基板以及信号处理电路基板的红外线传感器器件。根据本专利技术的一个方案，提供形成于第1半导体基板的红外线传感器基板。红外线传感器基板具备：多个第1信号线，沿着第1半导体基板上的第1方向分别延伸；多个第2信号线，沿着第1半导体基板上的第2方向分别延伸；以及像素阵列，沿着第1方向以及第2方向二维阵列状地配置有分别包括与多个第1信号线中的一个第1信号线和多个第2信号线中的一个第2信号线连接的红外线检测元件的多个像素。红外线传感器基板具备：第1电流源，经由多个第1信号线连接于各红外线检测元件；第1电压源，经由多个第2信号线将电压施加到各红外线检测元件；以及多个输出端子，与多个第1信号线分别连接且能够经由多个凸起连接于具备对各红外线检测元件的输出信号进行处理的信号处理电路的信号处理电路基板。红外线传感器基板具备监视端子，该监视端子能够监视由第1电压源施加到各红外线检测元件的电压。根据本专利技术，能够提供能够在将红外线传感器基板以及信号处理电路基板组装为红外线传感器器件之前单独地测试的红外线传感器基板。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式1的红外线传感器器件的概略结构的立体图。图2是示出本专利技术的实施方式1的红外线传感器器件的概略结构的剖视图。图3是示出本专利技术的实施方式1的变形例的红外线传感器器件的概略结构的剖视图。图4是示出本专利技术的实施方式1的红外线传感器基板的像素阵列以及控制电路的电路图。图5是示出本专利技术的实施方式1的红外线传感器基板的电压调整电路的电路图。图6是示出将本专利技术的实施方式1的红外线传感器基板和信号处理电路基板组装为红外线传感器器件的状态的电路图。图7是示出本专利技术的实施方式2的红外线传感器器件的概略结构的立体图。图8是示出本专利技术的实施方式2的红外线传感器基板的像素阵列以及控制电路的电路图。图9是示出将本专利技术的实施方式2的红外线传感器基板和信号处理电路基板组装为红外线传感器器件的状态的电路图。图10是示出本专利技术的实施方式3的红外线传感器基板的像素阵列以及控制电路的电路图。图11是示出将本专利技术的实施方式3的红外线传感器基板和信号处理电路基板组装为红外线传感器器件的状态的电路图。图12是示出本专利技术的实施方式4的红外线传感器器件的概略结构的立体图。图13是示出本专利技术的实施方式4的红外线传感器器件的概略结构的剖视图。(附图标记说明)1、1A、1B、1D：红外线传感器器件；10、10B、10D：红外线传感器基板；11：第1半导体基板；12：像素；13、13B、13C：控制电路；14：基准像素；20、20A、20B、20D：信号处理电路基板；21：第2半导体基板；22：接地导体；23、23B：信号处理电路；24：反射防止膜；25：吸气剂薄膜；31：凸起；32：伪凸起；41、41B：缺陷判定电路；42：电源电路；100：红外线检测元件；101：列信号线；102：行信号线；103、104：开关元件；105：电流源；106：列选择电路；107：行选择电路；108：电压调整电路；109：电流源；111～114：端子；121：开关元件；122、123：放大器；201：开关元件；202、203：电流源；204：运算放大器；205：开关元件；206：列选择电路；207：放大器；208：行选择电路；209：电压调整电路；211～215：端子。具体实施方式实施方式1.图1是示出本专利技术的实施方式1的红外线传感器器件1的概略结构的立体图。图2是示出本专利技术的实施方式1的红外线传感器器件1的概略结构的剖视图。图2是图1的A1－A1’线处的剖视图。红外线传感器器件1包括红外线传感器基板10以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红外线传感器基板，形成于第1半导体基板，所述红外线传感器基板的特征在于，具备：多个第1信号线，沿着所述第1半导体基板上的第1方向分别延伸；多个第2信号线，沿着所述第1半导体基板上的第2方向分别延伸；像素阵列，沿着所述第1方向以及所述第2方向二维阵列状地配置有分别包括与所述多个第1信号线中的一个第1信号线和所述多个第2信号线中的一个第2信号线连接的红外线检测元件的多个像素；第1电流源，经由所述多个第1信号线连接于各所述红外线检测元件；第1电压源，经由所述多个第2信号线将电压施加到各所述红外线检测元件；多个输出端子，与所述多个第1信号线分别连接且能够经由多个凸起连接于具备对各所述红外线检测元件的输出信号进行处理的信号处理电路的信号处理电路基板；以及监视端子，能够监视由所述第1电压源施加到各所述红外线检测元件的电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.12 JP 2017-0035931.一种红外线传感器基板，形成于第1半导体基板，所述红外线传感器基板的特征在于，具备：多个第1信号线，沿着所述第1半导体基板上的第1方向分别延伸；多个第2信号线，沿着所述第1半导体基板上的第2方向分别延伸；像素阵列，沿着所述第1方向以及所述第2方向二维阵列状地配置有分别包括与所述多个第1信号线中的一个第1信号线和所述多个第2信号线中的一个第2信号线连接的红外线检测元件的多个像素；第1电流源，经由所述多个第1信号线连接于各所述红外线检测元件；第1电压源，经由所述多个第2信号线将电压施加到各所述红外线检测元件；多个输出端子，与所述多个第1信号线分别连接且能够经由多个凸起连接于具备对各所述红外线检测元件的输出信号进行处理的信号处理电路的信号处理电路基板；以及监视端子，能够监视由所述第1电压源施加到各所述红外线检测元件的电压。2.根据权利要求1所述的红外线传感器基板，其特征在于，所述第1电压源经由所述多个第2信号线选择性地将电压施加到各所述红外线检测元件。3.根据权利要求1或者2所述的红外线传感器基板，其特征在于，所述第1电流源经由所述多个第1信号线选择性地连接于各所述红外线检测元件。4.根据权利要求1～3中的任一项所述的红外线传感器基板，其特征在于，所述第1电压源包括电压调整电路，该电压调整电路经由所述多个第2信号线将可变的电压施加到各所述红外线检测元件。5.一种红外线传感器器件，具备：权利要求1～4中的任一项所述的红外线传感器基板；信号处理电路基板，形成于第2半导体基板且具备对所述红外线传感器基板的各红外线检测元件的输出信号进行处理的信号处理电路，所述红外线传感器器件的特征在于，所述红外线传感器基板具有第1面以及第2面，所述信号处理电路基板具有第1面以及第2面，所述红外线传感器基板的多个输出端子经由多个凸起连接于所述信号处理电路基板的多个输入端子，所述红外线传感器基板的第1面与所述信号处理电路基板的第1面相互对置，离开所述凸起的高度而相互机械性地接合。6.根据权利要求5所述的红外线传感器器件，其特征在于，所述信号处理电路基板还具备第2电流源，该第2电流源经由所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤泽大介，中西淳治，大中道崇浩，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP