具有带有集成金属层的红外成像器的系统技术方案

提供了使用集成电路实现、操作和制造红外成像装置的各种技术。在一个实例中，一种具有带有集成金属层的红外成像器的系统包括焦平面阵列(FPA)集成电路，该焦平面阵列集成电路包括适于成像场景的红外传感器阵列，多个有源电路部件，布置在该电路部件上方且与之连接的第一金属层，布置在第一金属层上方的且连接到第一金属层的第二金属层，和布置在第二金属层上方的且在红外传感器下方的第三金属层。第三金属层被连接到第二金属层和红外传感器。第一、第二和第三金属层是在红外传感器和电路部件之间的FPA的仅有金属层。其中第一、第二和第三金属层适于在电路部件和红外传感器之间按路线传输信号。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】具有带有集成金属层的红外成像器的系统相关申请的交叉引用本申请要求2012年11月27日提出的申请号为61/730，435，题为“INFRAREDIMAGER WITH INTEGRATED METAL LAYERS”的美国临时申请的权益，通过引用的方式将其作为整体合并于此。本申请还要求申请号为61/748，018，申请日为2012年12月31日，题为“COMPACTMULT1-SPECTRUM IMAGING WITH FUS1N”的美国临时专利申请的权益，通过引用的方式将其作为整体合并于此。
本使用新型的一个或者多个实施方式通常涉及热成像装置，更具体地，例如，涉及用于实现这种装置的集成电路。
技术介绍
红外成像装置，诸如红外摄像机或其它装置，通常用红外传感器阵列来实现。这种装置通常被实现为具有提供在红外传感器和相关电路之间的互连的集成电路。例如，这种互连可提供在红外传感器和读出集成电路(R0IC)的各种部件之间。许多现有的红外成像装置用相对大的红外传感器阵列来实现。遗憾的是，随着红外传感器的数量的增加，通常需要更大数量的互连金属层，以提供在红外传感器和R0IC部件之间的信号路径。这使集成电路的设计复杂化，并增加了它们的相关制造成本。
技术实现思路
提供了使用集成电路实现、操作和制造红外成像装置的各种技术。在一个实施方式中，一种系统包括焦平面阵列(FPA)集成电路，该焦平面阵列集成电路包括:适于成像场景的红外传感器阵列；多个有源电路部件；布置在该电路部件上方且连接到该电路部件的第一金属层；布置在第一金属层上方且连接到第一金属层的第二金属层；布置在第二金属层上方且在红外传感器下方的第三金属层，其中第三金属层被连接到第二金属层和红外传感器；其中第一、第二和第三金属层是在红外传感器和电路部件之间FPA仅有的金属层；并且其中第一、第二和第三金属层适于在电路部件和红外传感器之间按路线传送信号。在一个实施方式中，电路部件包括包含有多个列放大器、列多路复用器和行多路复用器的读出集成电路；所述信号对应于由所述红外传感器捕获的图像帧；和第一金属层、第二金属层和第三金属层适于从红外传感器向读出集成电路按路线传送信号。在一个实施方式中，电路部件包括偏置电路，其中所述信号包括经由所述第一金属层、第二金属层和第三金属层从所述偏置电路向所述红外传感器按路线传送的偏置电压。所述偏置电路可以适于响应于从1.5伏特至2.8伏特范围中选择的调节电压提供所述偏置电压。电路部件可以进一步包括低压差稳压器，其适于响应于从2.8伏特至11伏特范围中选择的外部供应电压向所述偏置电路提供所述调节电压。在一个实施方式中，电路部件包括M0SFET晶体管。在一个实施方式中，焦平面阵列集成电路进一步包括:在所述有源的电路部件上方且在所述红外传感器下方的多层绝缘层，其中所述电路部件、所述第一金属层、所述第二金属层、所述第三金属层和所述红外传感器被对应的各个绝缘层隔开；穿过所述绝缘层的第一层以将所述第一金属层连接到所述电路部件的第一组通孔；穿过所述绝缘层的第二层以将所述第二金属层连接到所述第一金属层的第二组通孔；穿过所述绝缘层的第三层以将所述第三金属层连接到所述第二金属层的第三组通孔；和穿过所述绝缘层的第四层以将所述红外传感器连接到所述第三金属层的第四组通孔。在一个实施方式中，所述信号是第一信号；所述第二金属层适于在所述电路部件中的第一电路部件和第二电路部件之间按路线传送第二信号；和其中所述第三金属层适于在所述电路部件中的第三电路部件和第四电路部件之间按路线传送第三信号。在一个实施方式中，所述红外传感器是微测辐射热仪；红外传感器的所述阵列尺寸为80乘60 ;并且所述系统是适于插入到尺寸小于8.5mm乘8.5mm的插槽中的红外成像丰旲块。在一个实施方式中，所述系统进一步包括适于处理有意模糊的图像帧的处理器，其中所述模糊的图像帧包括与所述场景有关的模糊的热图像数据和由所述系统引入的噪声，其中所述处理器适于:使用所述模糊的图像帧确定多个非均匀校正项，以减少所述噪声的至少一部分；和将所述非均匀校正项应用于由所述红外传感器捕获的图像帧。在另一个实施方式中，一种方法包括使用焦平面阵列(FPA)集成电路成像场景，该焦平面阵列集成电路包括:适于成像场景的红外传感器阵列，多个有源电路部件，布置在该电路部件上方且连接到该电路部件的第一金属层，布置在第一金属层上方且连接到第一金属层的第二金属层，布置在第二金属层上方且在红外传感器下方的第三金属层，其中第三金属层被连接到第二金属层和红外传感器，并且其中第一、第二和第三金属层是在红外传感器和电路部件之间FPA仅有的金属层；和经由第一、第二和第三金属层在电路部件和红外传感器之间按路线传送信号。在另一个实施方式中，一种制造焦平面阵列(FPA)集成电路的方法包括:形成多个有源电路部件；在该有源电路部件的上方，形成多个绝缘层；在该有源电路部件上方形成第一、第二和第三金属层；在金属层和绝缘层上方形成多外红外传感器；其中电路部件、第一金属层、第二金属层、第三金属层和红外传感器被对应的各个绝缘层隔开；其中第一、第二和第三金属层是在红外传感器和电路部件之间FPA仅有的金属层；并且其中第一、第二和第三金属层适于在电路部件和红外传感器之间按路线传送信号。本技术的范围由权利要求书限定，通过引用的方式将这部分合并于此。通过考虑下面对一个或者多个实施方式的详细描述，将会向本领域技术人员提供对本技术实施方式的更加完整的理解以及其中附加的优点的实现。下面将参考首先会简要描述的附图。【附图说明】图1示出了根据本公开实施方式的、被配置为在主机装置中实现的红外成像模块。图2示出了根据本公开实施方式的、装配后的红外成像模块。图3示出了根据本公开实施方式的、并列的置于插座之上的红外成像模块的分解图。图4示出了根据本公开实施方式的、包括红外传感器阵列的红外传感器组件的框图。图5示出了根据本公开实施方式的、确定非均匀校正(NUC)项的各种操作的流程图。图6示出了根据本公开实施方式的、相邻像素之间的差值。图7示出了根据本公开实施方式的平场校正技术。图8示出了根据本公开实施方式的、应用在图像处理流水线中的图5的各种图像处理技术和其他操作。图9示出了根据本公开实施方式的时域噪声削减步骤。图10示出了根据本公开实施方式的、图8的图像处理流水线的几个步骤的具体的实施细节。图11示出了根据本公开实施方式的、附近像素中的空间相关的固定模式噪声(FPN) ο图12示出了根据本公开实施方式的、包括红外传感器阵列和低压差稳压器的红外传感器组件的另一个实现方式的框图。图13示出了根据本公开实施方式的、图12的红外传感器组件的一部分的电路图。图14示出了根据本公开实施方式的红外传感器组件的一部分的横截面图。图15示出了根据本公开实施方式的制造红外传感器组件的过程。通过参考下面的详细说明，将会更好的理解本技术的实施方式及其优点。应当理解的是，相同的参考数字用于表示在一副或者多幅附图中示出的相同元件。【具体实施方式】图1示出了根据本公开实施方式的、被配置为在主机装置102中实现的红外成像模块100(例如，红外照相机或者红外成像装置)。在一个或者多个实施方式中，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有带有集成金属层的红外成像器的系统，其特征在于，包括：焦平面阵列集成电路，其包括：适于成像场景的红外传感器的阵列；多个有源的电路部件；布置在所述电路部件上方且连接到所述电路部件的第一金属层；布置在所述第一金属层上方且连接到所述第一金属层的第二金属层；布置在所述第二金属层上方且在所述红外传感器下方的第三金属层，其中第三金属层被连接到第二金属层和红外传感器；其中所述第一金属层、第二金属层和第三金属层是所述红外传感器和所述电路部件之间的焦平面阵列的仅有的金属层；和其中所述第一金属层、第二金属层和第三金属层适于在所述电路部件和所述红外传感器之间按路线传送信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·西蒙朗，E·A·库尔特，S·巴尔斯凯，M·纳斯迈耶，N·霍根斯特恩，T·R·赫尔特，K·斯特兰德玛，P·布朗热，B·夏普，
申请(专利权)人：菲力尔系统公司，
类型：新型
国别省市：美国;US