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技术

本发明专利技术提供一种红外线传感器芯片、红外线检测器以及其运行方法和测试方法。根据本发明专利技术的实施例，红外线传感器芯片包括：CMOS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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】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
本专利技术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。
技术介绍
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：ReadOutIntegratedCircuit）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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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(ImageSignalProcessing)芯片集成在一起。所述Sa-FPA控制器芯片可以与DAC可变模拟电源芯片集成在一起。在本专利技术中，除了Sa-FPA控制器芯片之外，另外制造红外线传感器芯片，因此，在晶片或芯片阶段能够对辐射热测量计进行测试，由此最大程度地降低伴随不合格品而产生的费用。另外，根据本专利技术，能够降低红外线检测器的制造成本和缩短开发时间，并且能够提高通过工序监控的产量。附图说明图1是为了概略说明利用根据本专利技术实施例的Sa-FPA的红外线检测器的构成的概念图；图2为表示利用根据本专利技术的Sa-FPA的红外线检测器的制造过程的流程图；图3和图4为按顺序表示利用根据图2的流程图的Sa-FPA的红外线检测器的制造过程的模块图；图5为表示根据本专利技术实施例的红外线检测器的构成的电路图；图6为在图5所示的电路图中的行控制移位寄存器的电路图；图7为在图5所示的电路图中的列控制移位寄存器的电路图；图8为根据本专利技术实施例的红外线传感器芯片的另外的电路图；图9为用来说明根据本专利技术实施例的红外线传感器芯片的运行模式和测试模式的模块图；图10和图11为表示在图9的模块图中红外线传感器和输出多路转换器的构成的电路图；图12为表示当图10的电路图为运行模式时的信号流向的电路图。具体进行方式本专利技术可以进行多种变更，并且可以具有多种实施例，因此，在附图中例示特定实施例并做详细说明。但是，本专利技术并不局限于特定实施方式，应理解为包括在本专利技术的构思以及技术范围内的所有变更、等同物以及代替物。在说明各个附图过程中，类似的构成要素采用了类似的参照符号。第一、第二等用语可以用于说明多种构成要素，但所述构成要素不能仅限于所述用语。所述用语的目的只是将某一个构成要素与其它构成要素区别开来。例如，不脱离本专利技术的权利范围内，第一构成要素可以命名为第二构成要素，相同地第二构成要素也可以命名为第一构成要素。用语“以及/或”包括所记载的多个相关项目的组合或所记载的多个相关的项目中的某一个项目。当记载成某一个构成要素与其它构成要素“连结”或“连接”时，可以理解为与其它构成要素直接地连结或连接，但也可以理解为在其中间还可以存在其它构成要素。相反，当记载成某一个构成要素与其它构成要素“直接连结”或“直接连接”时，可以理解为在其中间不存在其它构成要素。在本说明书中使用的用语只是为了说明特定的实施例，并非要限定本专利技术。单数的表现只要在文中没有表示其它意思就包括复数的表现。在本申请中的用语“包括”或“具有”等可以理解为，只是指出说明书中记载的特征、数字、步骤、运行、构成要素、部件或将其组合的事实存在，应理解为不排除存在一个或一个以上的其它特征或者数字、步骤、运行、构成要素、部件或将其组合的或附加的可能性。除非另有定义，在此使用的包含技术性或科学性用语在内的所有用语的含义与本专利技术所属
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.04 KR 10-2011-00196871.一种红外线传感器芯片，包括：CMOS电路基板，其由有源矩阵、行线选择部和输出多路转换器部构成；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；其特征在于，其中，在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的测试模式中，随着上述电路基板外部的控制信号，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一个单元，所述输出多路转换器部输出根据所述电压施加的上述选择的单元上流动的电流值。2.根据权利要求1所述的红外线传感器芯片，其特征在于，选择性地连接所述参比单元和所述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上述控制信号被开启/关闭。3.根据权利要求2所述的红外线传感器芯片，其特征在于，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任一个上流动的上述电流值通过所述输出多路转换器部输出。4.根据权利要求1所述的红外线传感器芯片，其特征在于，在运行模式下，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：金熙渊，金京珉，金炳日，庆箕明，朴宰弘，李贵鲁，金京泰，
申请(专利权)人：韩国科学技术院，
类型：
国别省市：