[发明专利]一种3D堆叠式图像传感器

权利要求书

1.一种3D堆叠式图像传感器，其特征在于，包括上层像素衬底和下层处理衬底，其中，所述上层像素衬底包括像素阵列，所述下层处理衬底包括人工智能算法模块，且所述上层像素衬底和下层处理衬底连通；

所述人工智能算法模块包括逻辑算法单元和乘加矩阵加速处理单元，且所述乘加矩阵加速处理单元的输出端口连接所述逻辑算法单元的输入端口；所述像素阵列中的像元连接所述逻辑算法单元的输入端口或乘加矩阵加速处理单元的输入端口，所述逻辑算法单元的输出端口输出分析信息；所述乘加矩阵加速处理单元为阻变式存储器或者相变存储器形成的交叉矩阵；所述乘加矩阵加速处理单元包括M层神经网络，且上一层神经网络的输出端口连接下一层神经网络的输入端口，直至最后一层神经网络的输出端口连接所述逻辑算法单元；M为大于0的整数；

所述像素阵列中产生的像素信号传输至逻辑算法单元或乘加矩阵加速处理单元中进行逻辑运算或AI运算，且经过AI运算的像素信号传输至所述逻辑算法单元，所述逻辑算法单元用于对像素信号进行智能分析，并输出分析信息。

2.根据权利要求1所述的一种3D堆叠式图像传感器，其特征在于，所述人工智能算法模块还包括存储单元，所述存储单元同时连接所述逻辑算法单元和乘加矩阵加速处理单元。

3.根据权利要求2所述的一种3D堆叠式图像传感器，其特征在于，所述存储单元为非易失性磁性随机存储器。

4.根据权利要求1所述的一种3D堆叠式图像传感器，其特征在于，所述逻辑算法单元包括A个功能子单元，A为大于0的整数。

5.根据权利要求1所述的一种3D堆叠式图像传感器，其特征在于，所述上层像素衬底还包括焊盘，所述焊盘和下层处理衬底通过穿透硅的深孔3D键合或者混合3D键合进行连通。

6.根据权利要求5所述的一种3D堆叠式图像传感器，其特征在于，所述穿透硅的深孔3D键合的尺寸为0.5～10um，所述混合3D键合的尺寸为0.5～5um。

7.根据权利要求1所述的一种3D堆叠式图像传感器，其特征在于，所述下层处理衬底还包括行列地址译码模块、可编程增益放大器模块，模数转换器模块、数模转换器模块、片上温度传感器模块、上电复位模块、电流电压基准模块、锁相环模块、功率控制模块、小阵列存储模块、控制芯片工作及时序产生模块、人工智能算法模块和移动产业处理器接口MIPI模块。

8.根据权利要求1所述的一种3D堆叠式图像传感器，其特征在于，所述像素阵列包括有效像元、冗余像元、暗像元和参考像元。