[发明专利]用于MEMS图像传感器的像元阵列

说明书

技术领域

本发明涉及MEMS图像传感器技术领域，特别涉及一种用于MEMS图像传感器的像元阵列。

背景技术

非制冷的红外热成像传感器和THz成像传感器具备不可替代的应用功能，市场前景较好，且具有价格低、体积小、功耗低、可靠高、操作方便等优点。随着微电子和微机械加工MEMS技术的逐步发展，非制冷红外热成像传感器和THz成像传感器的这些优势被进一步强化，成为高科技技术领域发展的热点之一。

参见图1，是典型的红外热成像传感器的像元阵列100，由多个像元10在在二维平面上重复排列组成，其中每个像元10的结构如图2所示，包括微桥11和衬底13，所述微桥11通过桥墩12固定在衬底上，并通过桥墩12中的引线将微桥11上产生的电信号传递至衬底13上的读出电路，从而检测出电流或电阻的变化，最终实现对红外辐射的探测，进而成像。在上述现有技术中，所述像元阵列中的每个像元10均拥有两个独立桥墩12，相当于每个桥墩仅负责二分之一个的像元，这会导致桥墩在整个像元阵列中的面积占比过高，而桥墩不能感热，因此过多桥墩的存在会导致像元阵列感热面积的浪费，影响热吸收性能，无法满足市场对高性能图像传感器的需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明从结构出发，提供一种用于MEMS图像传感器的像元阵列，能够有效减少桥墩占用面积，提高像元阵列的热吸收性能。

本发明采用的技术方案为：一种用于MEMS图像传感器的像元阵列，由多个像元在二维平面上重复排列组成，所述像元包括衬底和微桥，所述微桥通过桥墩固定在衬底上，并通过桥墩中的引线将微桥上产生的电信号传递至衬底上的读出电路，在所述像元阵列中，每个桥墩引出多个臂，同时与多个像元连接。

优选地，所述每个桥墩引出2个臂，同时与两个像元连接。

优选地，所述每个桥墩引出3个臂，同时与三个像元连接。

优选地，所述每个桥墩引出4个臂，同时与四个像元连接。

优选地，所述MEMS图像传感器为红外热成像传感器，所述像元阵列为红外焦平面阵列。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：

本发明通过将一个桥墩引出多个臂来连接多个像元，可以有效减少像元阵列中的桥墩个数，扩大电磁波吸收面积，提高像元的响应速率，应用于MEMS图像传感器中则显著提高产品的信噪比、灵敏度等特性。另外，更少的桥墩数量有益于像元阵列制作流程的简化，从而节约成本，提高良品率。

附图说明

图1是现有技术中独立桥墩像元阵列结构示意图；

图2是现有技术中独立桥墩像元结构示意图；

图3是现有技术中独立桥墩像元阵列信号读取示意图；

图4是本发明两像元共用桥墩像元阵列的结构示意图；

图5是本发明两像元共用桥墩像元阵列的信号读取示意图；

图6是本发明三像元共用桥墩像元阵列的结构示意图；

图7是本发明三像元共用桥墩像元阵列的信号读取示意图；

图8是本发明四像元共用桥墩像元阵列的结构示意图1；

图9是本发明四像元共用桥墩像元阵列的信号读取示意图；

图10是本发明四像元共用桥墩像元阵列的结构示意图2。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步描述。

参见图1和图2，分别为现有技术中独立桥墩像元阵列100的结构示意图和像元10的结构示意图，从图1中可以看出，所述像元阵列100中的每个像元10均拥有两个独立桥墩12，相当于每个桥墩仅负责二分之一个的像元，与之相对应的，独立桥墩像元阵列的信号读取方式如图3所示，以处于同一行的四个像元为例，每个像元等效于一个电阻，四个传感器电阻r(1)、r(2) 、r(3)、 r(4)按顺序连接，每个电阻通过两个行选开关连接至信号线来完成信号的逐个读取。

为了降低桥墩的面积占比，提交图像传感器传感器的电磁波吸收性能，本发明采用一种用于MEMS图像传感器的像元阵列，由多个像元在二维平面上重复排列组成，所述像元包括衬底和微桥，所述微桥通过桥墩固定在衬底上，并通过桥墩中的引线将微桥上产生的电信号传递至衬底上的读出电路，在所述像元阵列中，每个桥墩引出多个臂，同时与多个像元连接。