MX2013013127A

MX2013013127A - Sensor de imagenes con interconexiones de optimización de tolerancia.

Info

Publication number: MX2013013127A
Application number: MX2013013127A
Authority: MX
Inventors: Laurent Blanquart
Original assignee: Olive Medical Corp
Priority date: 2011-05-12
Filing date: 2012-05-14
Publication date: 2014-08-27
Also published as: EP2708021B1; US20200288954A1; AU2012253263B2; KR101975440B1; AU2012253261C1; US20160190197A1; CA2835879A1; US20220409033A1; US20220031154A1; KR20140027357A; BR112013029014A2; AU2012253261B2; EP2706904B1; KR20140026523A; US9980633B2; KR102012810B1; MX336050B; US20160256041A1; MX343500B; US20130126709A1

Abstract

Se divulgan modalidades de un sensor de imágenes hibrido que optimiza un área de matriz de pixeles en un sustrato y que usa un esquema de apilamiento para la colocación de la circuitería relacionada con mínimas interconexiones verticales entre los sustratos apilados y las características asociadas. Se divulgan modalidades de tamaño de matriz de pixeles maximizado/tamaño de pastilla (optimización de área), y también se divulgan un sensor de imágenes optimizado que proporciona calidad de imagen mejorada, funcionalidad mejorada y factores de forma mejorados para aplicaciones específicas y comunes en la industria de formación de imágenes digitales. También se divulgan modalidades de lo anterior que incluyen sistemas métodos y procesos para el escalonamiento de ADC o golpes de circuitos de columna de un sensor de imágenes hibrido de columna o sub-columna usando interconexiones verticales.

Description

SENSOR DE IMÁGENES CON INTERCONEXIONES DE OPTIMIZACIÓN DE TOLERANCIA ANTECEDENTES La divulgación se relaciona de manera general con detección electromagnética y sensores y también se relaciona con condiciones de entrada electromagnética de baja energía así como condiciones de rendimiento electromagnético de baja energía. La divulgación se relaciona más en particular, pero no necesariamente totalmente, con la optimización de las tolerancias deseadas para el uso de un esquema de apilamiento para un sensor de híbrido de imágenes con mínimas interconexiones verticales entre los sustratos y los sistemas, métodos y características asociados.

Ha habido una popularización del número de dispositivos electrónicos que usan e incluyen el uso de tecnología de formación de imágenes/cámara en general. Por ejemplo, teléfonos inteligentes, computadoras tableta, y otros dispositivos de cómputo portátiles que incluyen y usan tecnología de formación de imágenes/cámara . El uso de la tecnología de formación de imágenes/cámara no está limitado a la industria de los electrónicos de consumo. Otros varios campos de uso también utilizan tecnología de formación de imágenes/cámara, incluyendo varias aplicaciones industriales, aplicaciones médicas, aplicaciones de seguridad/vigilancia en el hogar y en la oficina, y muchas más. De hecho, la tecnología de formación de imágenes/cámara se usa en casi todas las industrias.

Debido a dicha popularización, la demanda para sensores de imágenes más pequeños y más pequeños de alta definición se ha incrementado dramáticamente en el mercado. El dispositivo, sistema y métodos de la divulgación se pueden usar en cualquier aplicación de formación de imágenes en donde los factores de tamaño y forma son considerados. Varios tipos diferentes de sensores de imágenes pueden ser usados por la divulgación, tales como un dispositivo de par cargado (CCD por sus siglas en inglés) , o un semiconductor de metal-óxido complementario (CMOS por sus siglas en inglés), o cualquier otro sensor de imagen conocido actualmente o que pueda ser conocido en el futuro .

Los sensores de imagen CMOS típicamente montan toda la matriz de pixeles y circuitos relacionados, tales como los convertidores análogo-digital y/o amplificadores, en una sola tarjeta. Las limitaciones de tamaño de un sensor de imagen CMOS requiere frecuentemente que los cada vez más datos sean movidos dentro de confines cada vez más pequeños. Las almohadillas de contacto entre los circuitos se pueden fabricar más y más pequeñas entre el sensor y otras funciones importantes, tales como procesamiento de señales, debido al número de consideraciones que deben tomarse en cuenta en el diseño y la fabricación de un sensor de imagen CMOS. Entonces, por ejemplo, el aumento en el área de la serie de píxeles puede venir con un intercambio en otras áreas, tales como la conversión A/D u otras funciones de procesamiento de señales, debido al área reducida que los circuitos relacionados pueden ocupar.

La divulgación optimiza y maximiza la matriz de píxeles sin sacrificar la calidad del procesamiento de señal al optimizar y maximizar la matriz de píxeles en un primer sustrato y al apilar la circuitería relacionada en los sustratos subsecuentes . La divulgación usa avances en iluminación posterior y otras áreas para tomar ventaja de la optimización del área de la matriz de píxeles en un sustrato. El esquema y la estructura de apilamiento permiten el uso de circuitos altamente funcionales a gran escala al mismo tiempo que se mantiene un tamaño de tarjeta pequeño.

Las características y ventajas de la divulgación se establecerán en la descripción siguiente, y serán en parte aparentes de la descripción, o pueden aprenderse por la práctica de la divulgación sin la experimentación indebida. Las características y ventajas de la divulgación se pueden lograr y obtener mediante los instrumentos y combinaciones señalados en particular en las reivindicaciones adjuntas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las características y ventajas de la divulgación serán evidentes a partir de una consideración de la siguiente descripción detallada presentada en relación con los dibujos adjuntos en los que: La Figura la es una vista esquemática de una modalidad de un sensor de imágenes hecho de un solo sustrato; La Figura Ib es una vista esquemática de una modalidad de un sensor de imágenes, que demuestra la colocación remota de circuitos de procesamiento relativos a una matriz de píxeles de conformidad con las enseñanzas y principios de la divulgación; La Figura 2 ilustra una vista esquemática de una modalidad de un sensor de imágenes hecho en una pluralidad de sustratos de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La Figura 3a ilustra una vista en perspectiva de una modalidad de un sensor de imágenes hecho en un monolítico y que ilustra una pluralidad de columnas que comprenden pixeles y circuiterí de soporte, en donde la circuitería de soporte es de un píxel de ancho; La Figura 3b ilustra una vista superior de una modalidad de un sensor de imágenes hecho en un monolítico y que ilustra una pluralidad de columnas que comprenden pixeles y circuitería de soporte, en donde la circuitería de soporte es de un píxel de ancho; La Figura 3c ilustra una vista en perspectiva de una sola columna que comprende pixeles y circuitería de soporte tomada de la Figura 3a; La Figura 3d ilustra una vista superior de una sola columna que comprende pixeles y circuitería de soporte tomada de la Figura 3b; La" Figura 3d ilustra una vista en perspectiva de una modalidad de un sensor de imágenes hecho sobre un monolítico y que ilustra una pluralidad de columnas que comprenden pixeles y circuitería de soporte, en donde la circuitería de soporte es de dos pixeles de ancho; La Figura 3f ilustra una vista superior de una modalidad de un sensor de imágenes hecho sobre un monolítico y que ilustra una pluralidad de columnas que comprenden pixeles y circuitería de soporte, en donde la circuitería de soporte es de dos pixeles de ancho; La Figura 3g ilustra una vista en perspectiva de una modalidad de un sensor de imágenes hecho sobre una pluralidad de sustratos con una matriz de pixeles en el primer sustrato y circuitería de soporte ubicada en un segundo sustrato o sustrato subsecuente con interconexiones y vías mostradas conectando la pluralidad de sustratos de conformidad con las enseñanzas y principios de la divulgación; La Figura 3h ilustra una vista frontal de la modalidad de un sensor de imágenes hecho sobre una pluralidad de sustratos de la Figura 3g; La Figura 3i ilustra una vista en perspectiva de una modalidad de un sensor de imágenes hecho en una pluralidad de sustratos en donde una pluralidad de columnas de pixeles que forman la matriz de pixeles están ubicadas en el primer sustrato y una pluralidad de columnas de circuito están ubicadas en un segundo sustrato y muestran una conexión y comunicación eléctrica entre una columna de pixeles y su columna de circuitería correspondiente o asociada; La Figura 3j ilustra una vista en perspectiva de una sola columna de pixeles y una sola columna de circuitería tomada de la Figura 3i que muestra una conexión eléctrica entre las mismas; La Figura 3k ilustra una vista frontal de la sola columna de pixeles y la sola columna de circuitería tomada de las Figuras 3i y 3j y que muestra una conexión eléctrica entre las mismas; La Figura 31 ilustra una vista lateral de la sola columna de píxeles y la sola columna de circuitería tomadas de las Figuras 3i y 3j mostrando una conexión eléctrica entre las mismas; La Figura 3m ilustra una vista en perspectiva de una modalidad de un sensor de imágenes hecho en una pluralidad de sustratos en donde una pluralidad de columnas de píxeles que forman la matriz de píxeles están ubicadas en el primer sustrato y una pluralidad de columnas de circuito están ubicadas en un segundo sustrato y muestran una pluralidad de conexiones y comunicación eléctrica entre la pluralidad de columnas de píxeles y las columnas de circuitería asociadas o correspondientes; La Figura 3n ilustrauna vista en perspectiva de una modalidad de un sensor de imágenes hecho en una pluralidad de sustratos en donde una pluralidad de columnas de píxeles que forman la matriz de píxeles están ubicadas en el primer sustrato y una pluralidad de columnas de circuito están ubicadas en un segundo sustrato, en donde las columnas de circuito son de dos píxeles de ancho y la mitad de la longitud de la columna de píxeles, y mostrando una pluralidad de conexiones y comunicación eléctrica entre la pluralidad de columnas de píxeles y las columnas de circuitería asociadas o correspondientes; La Figura 3o ilustra una vista en perspectiva de una sola columna de pixeles y una sola columna de circuiteria tomada desde la columna más a la derecha de la figura 3n mostrando una conexión eléctrica entre las mismas; La Figura 3p ilustra una vista frontal de la sola columna de pixeles y la sola columna de circuiteria tomada de las figuras 3n y 3o y que muestra una conexión eléctrica entre las mismas; La Figura 3q ilustra una vista lateral de la sola columna de pixeles y la sola columna de circuiteria tomada de las Figuras 3n y 3o que muestran una conexión eléctrica entre las mismas; La Figura 3r ilustra una vista en perspectiva de una sola columna de pixeles y una sola columna de circuiteria tomada de la columna más a la izquierda de la Figura 3n que muestra una conexión eléctrica entre las mismas ; La Figura 3s ilustra una vista frontal ilustra una vista frontal de la sola columna de pixeles y una sola columna de circuiteria tomada de las figuras 3n y 3o que muestra una conexión eléctrica entre las mismas ; La Figura 3t ilustra una vista lateral de la sola columna de pixeles y la sola columna de circuiteria tomada de las Figuras 3n y 3r que muestra una conexión elécticra entre las mismas; La Figura 3u ilustra una vista en perspectiva de una modalidad de un sensor de imágenes hecho de una pluralidad de sustratos en donde una pluralidad de columnas de píxeles que forman la matriz de píxeles están ubicados en el primer sustrato y una pluralidad de columnas de circuito están ubicadas en un segundo sustrato, en donde las columnas de circuito son de cuatro píxeles de ancho, y que muestran una pluralidad de conexiones y comunicación eléctrica entre la pluralidad de columnas de píxeles y columnas de circuitería asociadas o correspondientes; La Figura 3v ilustra una vista en perspectiva de una sola columna de píxeles y una sola columna de circuitería tomadas desde la columna más a la derecha de la Figura 3u que muestra una conexión eléctrica entre las mismas; La Figura 3w ilustra una vista frontal de la sola columna de píxeles y la sola columna de circuitería tomada de las Figuras 3u y 3v que muestran una conexión eléctrica entre las mismas; La Figura 3x ilustra una vista lateral de la sola columna de píxeles y la sola columna de circuitería tomada de las Figuras 3u y 3v que muestra una conexión eléctrica entre las mismas; La figura 3y ilustra una vista en perspectiva de una sola columna de pixeles y una sola columna de circuito tomada de la columna a la izquierda de adyacente a la columna de más a la derecha de la figura 3u que muestra una conexión eléctrica; La figura 3z ilustra una vista frontal de la sola columna de pixeles y la sola columna de circuitos tomado de las figuras 3u y 3a que muestra una conexión eléctrica; La figura 3aa ilustra una vista lateral de la sola columna de pixeles y la sola columna de circuitos tomado de las figuras 3u y 3a que muestra una conexión eléctrica; La figura 4 ilustra una modalidad de un sensor de imágenes construido sobre una pluralidad de sustratos y también ilustra una modalidad de la colocación específica de circuitos de soporte de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 5 ilustra una modalidad de un sensor de imágenes construido sobre una pluralidad de sustratos y también ilustra una modalidad de la colocación específica de circuitos de soporte en el que algunos de los circuitos se colocan relativamente remotos de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 6 ilustra una modalidad de un primer sustrato que tiene varios porcentajes de cobertura por las diferentes matrices de pixeles de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 7 ilustra una modalidad que tiene una pluralidad de matrices de píxeles de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 8 ilustra una modalidad de un sensor de imágenes con una matriz de píxeles optimizado y circuitos relacionados o de soporte apilados y que ilustra una fuente de luz de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 9 ilustra una modalidad de un sistema de iluminación posterior de un sensor de imágenes con una matriz de píxeles optimizada y circuitos de soporte relacionados apilados de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 10 ilustra una modalidad de un sensor de imágenes en el que la matriz de píxeles se encuentra más remota desde todos los dichos circuitos de soporte de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 11 ilustra una modalidad de un sensor de imágenes que tiene sustratos apilados de diferente tamaño, de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 12 ilustra una modalidad de la arquitectura de píxeles, donde cada columna de píxeles no comparte una vía de transmisión de lectura con otra columna de píxeles; La figura 13 ilustra una modalidad de la arquitectura de píxel, donde hay una división de 2 vías horizontal de columnas de píxeles con respecto a una vía de transmisión de lectura, de tal manera que hay una vía de transmisión de lectura por dos columnas de píxeles; La figura 14 ilustra una modalidad de un sensor de imágenes construido sobre una pluralidad de sustratos que tienen una matriz de píxeles de sistema de iluminación frontal de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 15 ilustra una modalidad de un sensor de imágenes que tiene matriz de píxeles dividida en áreas de lectura que contiene una pluralidad de píxeles; La figura 16 ilustra una modalidad de un sensor de imágenes que tiene una pluralidad de sustratos y la conexión de una pluralidad de vías de transmisión para acceder a datos de una matriz de píxeles dividido en áreas lectura que contiene una pluralidad de píxeles; La figura 17a ilustra una modalidad de una matriz de píxeles en la que las interconexiones están espaciadas con respecto a los píxeles dentro de la matriz de píxeles de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 17b ilustra una modalidad de una matriz de pixeles en la que las interconexiones están espaciadas con respecto a las columnas dentro de la matriz de pixeles de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación,- La figura 17c ilustra una modalidad de una matriz de pixeles en la que las interconexiones están espaciadas con respecto a las áreas dentro de la matriz de pixeles de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; Las figuras 18a-18f ilustran modalidades de una matriz de pixeles, en donde las interconexiones pueden estar espaciadas en relación a las áreas de pixeles definidas dentro de la matriz de pixeles de acuerdo con las enseñanzas y principios de la divulgación; La figura 19 ilustra un método de separación de interconexiones/golpes de conformidad con los principios y enseñanzas de la invención; La figura 20 ilustra una modalidad en la que los circuitos de soporte dedicados del área de pixeles se pueden utilizar de forma que cada área de pixeles puede tener al menos un circuito de soporte dedicado al procesamiento de sólo los datos producidos por los pixeles dentro del área de pixeles a la que se dedica; La figura 21 ilustra una modalidad de un sensor de imágenes esquemáticamente grande que muestra la escalabilidad de los principios y enseñanzas de la divulgación; y La figura 22 ilustra una modalidad de un sensor de imágenes esquemáticamente grande que muestra la escalabilidad de los principios y enseñanzas de la divulgación.

DESCRIPCIÓN DETALLADA Para fines de promover una comprensión de los principios de acuerdo con la divulgación, se hará ahora referencia a las modalidades ilustradas en los dibujos y un lenguaje específico será usado para describir la misma. No obstante, se entenderá que no se pretende con ello ninguna limitación del alcance de la descripción. Cualquier alteración y modificaciones adicionales de las características de la invención ilustradas en el presente documento, y todas las aplicaciones adicionales de los principios de la divulgación como se ilustra en el presente documento, que se le ocurrirían normalmente a un experto en la técnica relevante y que esté en posesión de la presente descripción, se deben considerar dentro del alcance de la descripción que se reivindica.

Antes de que los dispositivos, sistemas, métodos y procesos para el escalonamiento de ADC o de golpes de columna de circuito en una columna o sub-columna de sensor de imagen híbrido utilizando interconexiones verticales se den a conocer y se describan, es de entenderse que esta descripción no se limita a las estructuras, configuraciones, etapas de proceso, y materiales particulares descritos en el presente documento ya que tales estructuras, configuraciones, etapas de proceso y materiales pueden variar un poco. También se debe entender que la terminología empleada en el presente documento se utiliza con el propósito de describir modalidades particulares solamente y no se pretende que sea limitante ya que el alcance de la descripción se limitará sólo por las reivindicaciones adjuntas y los equivalentes de las mismas .

Cabe señalar que, tal como se utiliza en esta descripción y las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares "un", "una", "el" y "la" incluyen los referentes plurales a menos que el contexto indique claramente lo contrario .

Al describir y reivindicar el objeto de la divulgación, la siguiente terminología será utilizada de acuerdo con las definiciones expuestas a continuación.

Tal como se usa en este documento, los términos "comprendiendo", "que comprende", "incluyendo", "que incluye", "conteniendo", "que contiene", "caracterizado por" y sus equivalentes gramaticales son términos inclusivos o abiertos que no excluyen los elementos adicionales o etapas de procedimiento no citados.

Tal como se utiliza aquí, la expresión "que consiste de" y sus equivalentes gramaticales excluye cualquier elemento o paso no especificado en la reivindicación.

Tal como se utiliza aquí, la expresión "que consiste esencialmente de" y sus equivalentes gramaticales limita el alcance de una reivindicación a los materiales o pasos indicados, lo que no afecta materialmente a las características básicas y nuevas o a las características de la divulgación reclamada.

Tal como se usa en el presente documento, el término "proximal" se referirá en términos generales al concepto de una porción más cercana a un origen.

Tal como se usa en el presente documento, el término "distal" se referirá generalmente a lo opuesto de proximal, y por lo tanto para el concepto de una porción más lejos de un origen, o una porción más alejada, dependiendo del contexto.

La imagen digital, ya sea fija o película, tiene muchas limitaciones impuestas sobre ella con respecto a los dispositivos utilizados para grabar los datos de imagen. Como se discute aquí, un sensor de imágenes puede incluir una matriz de píxeles y circuitos de soporte que están dispuestos en al menos un sustrato. Los dispositivos generalmente tienen limitaciones prácticas óptimas y en el factor de forma del sensor de imágenes dependiendo de la aplicación. Con la mayoría de las aplicaciones, especialmente para uso comercial, el tamaño es por lo general una limitación. Incluso en las aplicaciones del espacio exterior donde el tamaño sería de igual modo los menos limitados, el tamaño sigue siendo un problema debido a que el dispositivo de imagen tiene que ser puesto en marcha orbitalmente y vencer la fuerza de gravedad. Además, y especialmente en la electrónica de consumo, cualquier golpe agregado por el dispositivo de imágenes/cámara toma lejos de posibles demás hardware funcionales o capacidades de batería/vida. Por lo tanto, el tamaño es casi siempre una restricción que debe ser abordada en cualquier aplicación utilizando un sensor de imágenes.

En muchos casos, el factor de forma de un dispositivo de formación de imágenes está limitado. Es posible que haya superficie ilimitada o bienes inmuebles lateralmente/horizontalmente, con relación a la matriz de pixeles, o puede haber una gran cantidad de espacio directamente detrás de una matriz de pixeles verticalmente . A menudo no es la matriz de pixeles la única consideración para el mobiliario, sino es el sistema de circuitos de soporte el que necesita ser acomodado. Los circuitos de soporte pueden ser, pero no se limitan necesariamente a, Convertidores analógicos a digitales, circuitos de potencia, recolectores de potencia, circuitos amplificadores, procesadores de señal dedicadas y filtros, serializadores para la transmisión de datos, etc. Además de los circuitos, los elementos de propiedades físicas pueden ser requeridos, por ejemplo, filtros de luz y lentes. Todo lo anterior debe tenerse en cuenta al decidir sobre el diseño y el factor de forma de un dispositivo de imágenes y tradicionalmente la industria ha optado por la colocación lateral u horizontal de circuitos de soporte en el diseño de los sensores de imagen actuales. Sin embargo, hay muchas aplicaciones que se beneficiarían de un factor más vertical en lugar de forma lateral o vertical.

Un ejemplo de una aplicación que se beneficiaría de un dispositivo de imagen que tiene un factor de forma relativamente vertical (con respecto a la matriz de píxeles) sería en los campos de uso que requiere el uso de un ámbito de aplicación. Por ejemplo, los ámbitos industriales y endoscopios médicos se beneficiarían de un sensor de imágenes que podría ser alojado dentro de un lumen del dispositivo. En una aplicación de tal alcance, un sensor de imágenes que podría ser dispuesto en el lumen del ámbito de aplicación puede ser ventajoso. El diámetro interior (si es redondo) de la luz definiría entonces el diámetro máximo (redondo) del sensor de imágenes. Con un rango de tamaño de la luz popular de 3 mm a 15 mm, se apreciará que el sensor de imágenes se limitará en gran medida en las consideraciones de factor de forma en la dirección lateral debido a las limitaciones del diámetro interior. En consecuencia, una configuración más vertical puede ser ventajosa.

Aunque ya se ha dicho que el tamaño es un problema, los números de conteo de pixeles siguen aumentando en todo el sector independientemente de la aplicación específica, y a menudo eclipsan los medios que se utilizan para ver la realidad de las imágenes después de que se han registrado, como un monitor de computadora o la televisión. Sin embargo, debe entenderse que no todos los pixeles son iguales. En el ejemplo anterior, una configuración de alcance se puede utilizar en una aplicación de luz limitada. Como tal, un sensor de imágenes del ámbito que funciona bien en situaciones de poca luz puede ser ventajoso. Los grandes pixeles tienen la capacidad de recolectar más luz que los pequeños pixeles, simplemente debido a sus diferentes tamaños. Sin embargo, la tendencia en el mercado ha sido la de aumentar el número de pixeles en un formato determinado. Lógicamente más pixeles en un área determinada generalmente significan pixeles de menor tamaño. Los pequeños pixeles tienen las carencias de no trabajar bien con poca luz y la creación de ruido debido a la gran concentración electrónica. Además, más píxeles equivalen a más espacio de límite en relación con el espacio de recolección de luz . Los píxeles más grandes tienden a producir mejores imágenes y más alta calidad de imagen, ya que simplemente tienen una proporción más grande de la parte sensible a la luz a la parte del límite. Ambas cuestiones se prestan a la mala calidad de imagen de los pequeños sensores de imagen actuales .

Debido a que el conteo de píxeles sigue creciendo en un determinado espacio, la distancia entre píxeles se reduce, requiriendo por lo tanto una mayor precisión para el contacto eléctrico de interconexión. En consecuencia, el costo de producción del sensor de imágenes puede aumentar a medida que la necesidad de una mayor precisión en el manejo de datos es necesaria para el aumento de la distancia entre píxeles. Las tecnologías actuales pueden ser utilizadas para lograr sensores de imagen con mayores capacidades, pero a un mayor costo ya que los rendimientos caen durante la fabricación.

Las técnicas y estructuras descritas en este documento con respecto a una relación de la distancia entre píxeles para a la distancia de golpe permitirán lo siguiente : · Mejora de la flabilidad de fabricación debido al aumento de capacidad de las interconexiones alternas proporcionadas, es decir, la redundancia de interconexión; • Maximizar el tamaño de la distancia de golpe de una manera costeable por aplicación o campo de utilización; · Permite un proceso de CMOS más económico debido a la capacidad de utilizar distancia de pixeles más grande; • Permite el acceso a la tecnología de funcionamiento con mayor eficiencia, es decir, leer los datos de varias vías de transmisión o directamente fuera de una matriz de pixeles; • Permite la redundancia en el proceso de CMOS para mejorar el rendimiento; • El uso de ADC localizado en un área de pixeles pre-determinada o definida; y · Permite la utilización de múltiples geometrías de matriz de pixeles, pluralidad de vías de transmisión, y las configuraciones de columna de golpe.

Las cuestiones señaladas anteriormente describen el estado actual de la técnica en relación con las necesidades de unos pocos dentro de la industria. Lo que se necesita es un sensor de imágenes que tenga una resolución adecuada a modo de número de pixeles, un factor de arquitectura y forma vertical, y el tamaño más grande posible de pixeles, a la vez que esté todo limitado en un espacio limitado. La descripción contempla y discutirá las modalidades y métodos de diseño que abordan estas y otras cuestiones potencialmente mediante la optimización del tamaño de la matriz de píxeles en un sustrato/tarjeta y la localización de forma remota de los circuitos de soporte en una configuración generalmente vertical sobre uno o más sustratos de soporte/tarjetas.

Los sensores de imagen de alto rendimiento que utilizan convertidores analógico a digital (ADC) en tarjeta, algoritmos digitales y analógicas en tarjeta, temporizaciones complejas en tarjeta, y funciones analógicas complejas en tarjeta, proporcionan imágenes de alta calidad debido a las siguientes razones (la lista a continuación no es una lista completa, pero se ofrece únicamente a modo de ejemplo) : no hay ruido de captación debido a las largas líneas de datos análogos largas fuera de tarjeta (si no hay ADC en la tarjeta, entonces las señales analógicas deben ser enviadas fuera de la tarjeta) ; ruido temporal inferior, porque la conversión digital se lleva a cabo al inicio de la ruta de datos (sin amplificador extra, el búfer añadirá ruido adicional) ; optimización de tiempo local utilizando generador de temporización complejo en la tarjeta. Debido a la limitación de conteo de panel, sólo se puede realizar temporización simple usando un sistema externo; menor ruido generado por 1/0. Los sistemas en tarjeta permiten la reducción del número de paneles, y se puede lograr el funcionamiento más rápido (más operación serial en la tarjeta, reducción de las capacidades y resistencias parásitas) .

Sin embargo las funciones y procesos elaborados utilizados para proporcionar este tipo de imágenes de alta calidad ocupan un área muy grande alrededor de la matriz de pixeles y disminuyen significativamente la relación entre el tamaño de la matriz de pixeles a tamaño de pastilla. Es común tener una relación de tamaño de matriz de pixeles a tamaño de pastilla por debajo de 25% en un sistema de formación de imágenes que utiliza procesos y circuitos en una tarjeta, incluyendo ADC y las otras funciones elaboradas mencionadas anteriormente. Por lo tanto, hay una compensación entre la relación de tamaño de la matriz de pixeles a tamaño de pastilla y las funciones en la tarjeta.

Por lo tanto, la mayoría de las aplicaciones de la tecnología que necesitan utilizar una relación optimizada de tamaño de matriz de pixeles a tamaño de pastilla del uso de los sensores de imagen de tamaño a medida sin necesidad de conversión digital (salida analógica) o con una reducción de funcionalidad analógica/digital de grado inferior a la conversión digital. Incluso en ese caso, las relaciones de tamaño de matriz de píxeles a tamaño de pastilla que son mayores que 50 % son difíciles de lograr.

La divulgación demuestra y contempla un sistema y método para aumentar la relación de tamaño de la matriz de píxeles a tamaño de pastilla sin sacrificar la calidad de la imagen. La divulgación contempla aplicaciones de imagen usando un tamaño dado y donde se requiere maximizar tamaño de la matriz de píxeles o de aplicaciones de imágenes usando un tamaño de la matriz de píxeles dado, pero cuando se requiere el tamaño de pastilla más pequeño.

Uno de los temas clave de la tecnología de apilamiento de tres dimensiones es la distancia de golpe. Las tecnologías actuales alcanzan un tono de golpe de alrededor 50um a 100 um. En los próximos tres a diez años, se espera que el desarrollo de las tecnologías permita que el paso de golpe sea disminuido de tamaño en un rango que es igual o casi el mismo tamaño que una distancia de píxeles .

Además los sustratos/tarjetas apiladas de rendimiento dependen directamente de la distancia de golpe. El error más frecuente en sustratos/tarjetas apiladas es un cortocircuito entre dos interconexiones o protuberancias. A medida que cada distancia de golpe disminuye de tamaño y se hace más pequeño, la especificación de aplanado de las obleas tiene que ser más fuerte. Con el fin de absorber los errores de planarización de oblea, las interconexiones o protuberancias se hacen o crecen más altas. Sin embargo, el exceso de metal en altas interconexiones/golpes tiende a moverse hacia un lado durante el proceso de vinculación de la oblea, lo que puede causar un corto cercano o protuberancias adyacentes . Un mayor rendimiento y costos más bajos debido a un proceso de alineación de la oblea relajada se pueden lograr mediante la relajación de la interconexión o distancia de golpe.

La divulgación propone un dispositivo, sistema, método para relajar la distancia golpe mientras trabaja en una distancia entre píxeles con más fuerza.

La divulgación también contempla un sensor de imágenes que de otro modo podría ser fabricado con su matriz de píxeles y circuitos de soporte en una única sustrato/tarj eta monolítica y la separación de la matriz de píxeles de la totalidad o una mayoría de la circuitería de soporte. La divulgación puede utilizar por lo menos dos sustratos/tarjetas, que se apilan juntos utilizando la tecnología de apilamiento de tres dimensiones. El primero de los dos sustratos/tarjetas puede ser transformado usando un proceso de imagen CMOS. El primer sustrato/tarjeta puede estar compuesto, ya sea de una matriz de píxeles exclusiva o una matriz de píxeles rodeada por un circuito con limitación. El segundo o posterior sustrato/tarjeta puede ser procesada mediante cualquier proceso, y no tiene que ser de un proceso de imagen CMOS. El segundo sustrato/tar eta puede ser, pero no está limitado a, un proceso digital de alta densidad con el fin de integrar una variedad y número de funciones en un espacio o área muy limitada en el sustrato/tarjeta o en un proceso de modo mixto o análogo con el fin de integrar, por ejemplo, funciones analógicas precisas, o un proceso de RF con el fin de poner en práctica la capacidad inalámbrica, o MEMS (Sistemas Mecánicos Micro-Eléctricos) con el fin de integrar los dispositivos MEMS. El sustrato/tarjeta de imagen CMOS puede ser apilado con el segundo o subsiguiente sustrato/tarj eta usando cualquier técnica tridimensional. El segundo sustrato/tarjeta puede soportar la mayoría, o casi todos, los circuitos que de otra manera se han implementado en la primera tarjeta de imagen CMOS (si se aplica en un sustrato monolítico/tarj eta) como circuitos periféricos y, por tanto, han aumentado la superficie total del sistema, mientras que mantienen el tamaño de la matriz de píxeles constante y optimizado en la mayor medida posible. La conexión eléctrica entre las dos sustratos/tarjetas puede hacerse a través de las interconexiones, que pueden ser uniones de los cables, ugolpe y/o TSV (Vía a Través de Silicio) .

Haciendo referencia ahora a la figura la y Ib, la figura la es un ejemplo de un sensor de imágenes de diseño monolítico en el que un solo sustrato se utiliza como la base de la construcción de tarjetas. Como puede verse en la figura la, un sustrato (100a) puede comprender una matriz de pixeles (150a) que está configurado para recibir energía electromagnética, convertirla a datos, y luego pasar los datos sobre el soporte a los circuitos (110a) , (120a) , (130a) para el procesamiento que en última instancia resultará en una imagen digital o de vídeo. Los circuitos de soporte pueden incluir circuitos de procesamiento de señales, tales como convertidores analógico a digital (110a), circuitos amplificadores (130a), circuitos de filtro, circuitos de recolección y de suministro de potencia (120a) , y procesadores de serie, por nombrar sólo unos pocos . Algunos de los circuitos de soporte pueden estar situados más cerca de la matriz de pixeles que otros circuitos y conectados a cada pixel de la matriz de pixeles a través de vías de transmisión. Por ejemplo, pueden ser preferidos los circuitos de amplificación y circuitos de conversión digital que se encuentran más cerca de la matriz de pixeles debido a que la arquitectura puede aumentar la claridad de la corriente de datos e introducir un mínimo de ruido al sistema. Como puede verse en la figura la, el sensor de imágenes (100) es una ilustración esquemática de lo que está normalmente disponible en el mercado con respecto a sensores de imagen. La figura la ilustra una colocación general lateral de los circuitos de soporte relativos a la matriz de pixeles (150a) , que domina el mercado hoy en día debido al costo y las limitaciones de producción. La colocación lateral de los circuitos de soporte sobre el mismo sustrato que, y con respecto a, la matriz de pixeles (150a) simplifica la arquitectura y reduce el costo de producción. Sin embargo, el uso de un único sustrato tiene algunos inconvenientes y limitaciones, tales como problemas de factor de forma, porque no todas las aplicaciones se prestan a un circuito de colocación lateral u horizontal como se discutió anteriormente. Como se ilustra en la figura la, cuando los circuitos de soporte, tales como (110a), (120a), (130a), se quitan del primer sustrato (160) sigue existiendo un espacio considerable para una mayor variedad de pixeles (150a) que se encuentran sobre el primer sustrato (160) , lo que significa más o mayores pixeles se pueden utilizar. Teniendo en cuenta las mismas limitaciones físicas de un dispositivo electrónico que utilizan un sensor de imágenes, el uso de las técnicas y combinación de características descritas en este documento permite que se utilice ya sea una mayor resolución de pixeles o el aumento de tamaño de p xel . En tales casos, los sustratos de sensores de imagen se pueden reducir de tamaño y utilizarse en más dispositivos donde el tamaño es de interés primordial y sin embargo se desea una imagen de alta calidad. Específicamente, la figura (la) ilustra el concepto de diseño de la localización remota de los circuitos de soporte (110b), (120b) y (130b) con respecto a la matriz de pixeles .

Haciendo referencia principalmente a la figura 2, se discutirá el uso de sustratos de soporte para llevar circuitos de soporte. En una modalidad de un sensor de imágenes ejemplar (200), una matriz de pixeles (205), que puede comprender una pluralidad de pixeles que se forman en una pluralidad de columnas de pixeles, se coloca sobre una superficie de un primer sustrato (210) . Cada una de la pluralidad de columnas de pixeles ubicada en el primer sustrato (210) puede estar conectada eléctricamente a una vía de transmisión de lectura (240) . El procesamiento de señales y mejora de la imagen pueden ser realizados por circuitos de soporte situados en un segundo sustrato (220) . Los circuitos pueden incluir circuitos de procesamiento de señales, tales como convertidores analógico a digital (228) , circuitos amplificadores (226) , circuitos de filtro (224), suministro de potencia y circuitos de recolección (222), que se pueden formar en una pluralidad de columnas de circuito que se corresponden con la pluralidad de columnas de píxeles en el primer sustrato (210) . Cada columna de circuito puede estar compuesta de una pluralidad de circuitos de soporte que están en comunicación electrónica con una vía de transmisión de lectura (230) o una pluralidad de vías de transmisión de lectura correspondientes a cada columna de circuito. En otras palabras, los circuitos de procesamiento de señales pueden estar situados en un segundo sustrato o sustrato de soporte (220) . Cada una de la pluralidad de columnas de circuito en el segundo sustrato (220) puede ser conectada electrónicamente a una columna de píxeles correspondiente situada sobre el primer sustrato (210) a través de una interconexión, como una perla de soldadura, bola de soldadura o vía, que puede estar situada en cualquier punto de la ruta física donde las vías de transmisión de lectura (230) , (240) se superponen o se traslapan. También está dentro del alcance de esta descripción contemplar el uso de una pluralidad de sustratos secundarios, cada sustrato alojando cualquier circuito necesario para un sensor de imágenes y en cualquier orden o combinación de circuitos de soporte dependiendo de la función deseada del sensor de imágenes .

Como se ilustra en las figuras 3a a 3f, un sensor de imágenes (300a) puede comprender generalmente una matriz de pixeles (350a) y circuitería de soporte (370a) , que puede comprender un convertidor analógico a digital (317a) , un amplificador (315a) , un filtro (314a) y (316a) de un reloj todos los cuales pueden estar dispuestos en una (310a) sustrato monolítico. En las figuras 3a y 3b, un sensor de imágenes monolítica se ilustra en una vista en perspectiva y una vista superior, respectivamente. La matriz de pixeles (350a) puede estar compuesta de una pluralidad de columnas de pixeles, en donde cada una de la pluralidad de columnas de pixeles (352a) comprende una pluralidad de pixeles individuales. El circuito de soporte (370a) puede comprender una pluralidad de columnas de circuito (356a) , en donde cada uno de las columnas de circuito (356a) comprende circuitos para soportar una columna de pixeles correspondiente (352a) . Como se ilustra en las figuras, las columnas de circuitos monolíticas (356a) son cada una de un píxel de ancho y están situadas localmente con relación a una columna de pixeles a la que corresponden. Las figuras ilustran una matriz de pixeles de los pixeles no compartidos con una vía de transmisión de lectura por columna de pixeles eléctricamente conectada a la circuitería de la columna correspondiente en un lado de sólo el sensor de imágenes. Se apreciará que el circuito correspondiente es de un píxel de ancho en la modalidad, sin embargo, otras configuraciones de circuitos de soporte tal como se describen a continuación se contemplan dentro del alcance de esta descripción y pueden ser utilizados para aumentar las opciones de diseño del sensor de imagen.

Haciendo referencia ahora a las figuras 3c y 3d, una sola columna de pixeles (352a) que comprende una pluralidad de pixeles y un único circuito de la columna (356a) se ilustran en una vista en perspectiva y una vista superior, respectivamente. Se apreciará que la única columna de pixeles (352a) y la columna de circuito correspondiente (356a) que se ilustran en las figuras están tomadas del sensor de imágenes (300a) que se ilustra en las figuras 3a y 3b y simplemente denotan una columna de pixeles (352a) eléctricamente conectada a una única columna de circuito (356a) .

Las figuras 3e y 3f ilustran una vista en perspectiva y una vista superior de una modalidad de un sensor de imágenes (300a) hecho sobre un sustrato monolítico y que ilustra una pluralidad de columnas que comprenden pixeles y circuitos de soporte. En contraste a las figuras 3a y 3b, las figuras 3e y 3f ilustran la circuitería de soporte como de dos pixeles de anchura. En las figuras se puede ver que las columnas de pixeles alternos (352a) leen a los correspondientes circuitos situados en extremos opuestos de las columnas de pixeles (352a) . Esta configuración ofrece variaciones en las relaciones de aspecto de áreas de columna de circuito correspondiente (356a) . Debido a que las vías de transmisión (330a) leen a los extremos de la matriz de pxxeles (350a) alterna, la columna del circuito (356a) puede ser de dos píxeles de ancho. Contrastando los sensores ilustrados en las figuras 3b y 3f, la columna de píxeles (352a) que se ilustra en la figura 3b tiene una relación de aspecto de seis píxeles (unidades) de largo por un píxel de ancho (6/1) y la columna de circuito (356a) tiene una relación de aspecto similar. Por el contrario, el sensor de imágenes que se ilustra en la figura 3f tiene una columna de píxeles (352a) que tiene una relación de aspecto de seis píxeles (unidades) de largo por un píxel de ancho (6/1) y la columna de circuito (356a) tiene una relación de aspecto de dos píxeles de ancho y tres píxeles de largo (2/3) .

En contraste, la misma funcionalidad de un sensor de imágenes (300a) construido sobre un sustrato monolítico (que se muestra en las Figs . 3a-3f) se puede proporcionar y se suministra en un sensor de imágenes (300) que tiene una dimensión mucho más pequeña (en al menos la dirección lateral y que tiene un área mucho más pequeña y factor de forma) de un sustrato monolítico o tarjeta. Haciendo referencia ahora a las figuras 3g a 3aa, se discutirá un sensor de imágenes (300) que puede comprender una matriz de pixeles (350) que puede estar dispuesta sobre un primer sustrato (310), mientras que todos los circuitos de soporte (370) pueden estar situados de forma remota (con respecto a la matriz de pixeles (350) y el primer sustrato (310)) a uno o más sustratos de soporte, como un segundo sustrato (311) y tercer sustrato (312).

Cabe señalar que el sensor de imágenes puede ser construido y fabricado en una pluralidad de sustratos. Cada uno de la pluralidad de sustratos puede estar situado con respecto al otro en una configuración o formación de apilado, donde todos los sustratos de soporte están apilados o alineados detrás del primera sustrato (310) , que comprende la matriz de pixeles (350) , y relativo a un objeto a explorar. Cada uno de los sustratos en la pila puede estar conectado eléctricamente a través de interconexiones (321), tales como perlas de soldadura o bolas de soldadura, vías u otras formas de comunicación eléctrica. Se apreciará que las interconexiones (321) pueden incluir cualquier medio o método para la modalidad de señales eléctricas a los diversos circuitos en los mismos o diferentes sustratos sin apartarse del alcance de la descripción conocido.

En las figuras 3g, 3i, 3m, 3n, y 3u, cada uno de la pluralidad de sustratos que comprenden la matriz de pixeles (350) y los diversos circuitos de soporte (370) del sensor de imágenes (300) puede ser de tamaño similar en la pila, de tal manera que la pluralidad de sustratos puede ser sustancialmente alineado dentro de la pila. En una modalidad, el primer sustrato (310) y la pluralidad de sustratos de soporte posteriores (311) podrán ser apilados en alineación sustancial de manera que se forme una pluralidad de columnas de comunicación en una pila de múltiples capas de sustancialmente la misma longitud y anchur .

Cabe señalar que en otras modalidades, en las que el factor de forma permitirá que sustratos de diferentes tamaños que tienen diferentes longitudes y anchuras puedan ser usados, puede ser preferible en la pila. Consideraciones como la disipación de calor y ruido, junto con muchas más consideraciones, pueden ser contabilizadas en el diseño de una configuración apilada. Por ejemplo, en una modalidad, un circuito de alto calor, tal como un circuito amplificador, puede ser colocado en una parte que sobresale de uno de los sustratos de soporte dentro de una pila (se ilustra mejor en la figura 11) .

Cabe señalar que una matriz de pixeles (350) se puede formar en una pluralidad de filas de pixeles y una pluralidad de columnas de pixeles. Cada columna de pixeles (352) puede comprender una pluralidad de pixeles en un factor de forma lineal, que es de un píxel de ancho y "N" pixeles de largo. Cabe señalar, además, que cada columna de pixeles (352) tendrá un valor de área que generalmente es tan amplio como la distancia entre pixeles y mientras está predeterminado por el diseño del sensor.

A la inversa, una columna de circuito (356), que se refiere en el presente documento, es un espacio asignado en un sustrato, que no es un primer sustrato (310) que comprende la matriz de pixeles (350) , que comprende al menos un circuito de soporte (370) que está dedicado y conectado eléctricamente a, o en comunicación eléctrica con, una columna de pixeles correspondiente (352). Se apreciará que el espacio ocupado por la columna de pixeles (352) puede ser el mismo que, o sustancialmente el mismo que, el espacio ocupado por la columna del circuito (356) que se corresponde con esa columna de pixeles (352). Por lo tanto, el segundo sustrato o de soporte (311) puede comprender una pluralidad de columnas de circuito (356), en donde cada columna de circuito (356) comprende sustancialmente la misma o similar área de bienes raices en el segundo sustrato (311) que un área de columna de pixeles correspondiente (352) tiene el sobre el primer sustrato (310) .

Además, cada columna de pixeles (352) es o puede estar en comunicación electrónica con una vía de transmisión de lectura (330) sobre el primer sustrato (310), mientras que la columna de circuito (356) es o puede estar en comunicación electrónica con una vía de transmisión de lectura (340) en el segundo sustrato (311). Las dos vías de transmisión (330), (340) mencionadas pueden estar conectadas eléctricamente por al menos una interconexión (321) que se encuentra en cualquier lugar a lo largo de la trayectoria creada por, o dentro de, la superposición de o entre las dos vías de transmisión (330) , (340) como se ilustra en las figuras 3g a 3aa. En una modalidad, una pluralidad de interconexiones (321) puede ser utilizada para conectar una sola columna de píxeles (352) a una sola columna de circuito correspondiente (356) . En dicha modalidad, la redundancia en el número de interconexiones (321) utilizadas puede proporcionar el aumento de rendimiento de la producción o el aumento de la funcionalidad.

Como se hace referencia en la presente descripción, la relación de aspecto se utiliza para referirse a la forma general de un área sobre un sustrato. Por ejemplo, un área definida como 4 unidades de píxeles de ancho y 5 unidades de píxeles de largo tendrá una relación de aspecto de 4/5 ó 5/4. La relación de aspecto denominada puede ser usada genéricamente para referirse a una situación en la que se considera importante la forma de un área. Por ejemplo, el concepto de relación de aspecto puede ser utilizado para denotar las diferencias en las relaciones de aspecto de dos zonas correspondientes que se encuentran en sustratos diferentes. Cabe señalar que las relaciones de aspecto de las columnas de píxeles (352) y las columnas de circuito (356) ilustradas en las Figs . 3g-3aa puede ser la misma o puede ser diferente, el área de la huella de la columna de píxeles (352) y su columna de circuito correspondiente (356) puede ser sustancialmente el mismo o equivalente. Varios ejemplos de diferentes relaciones de aspecto se ilustran en las figuras 3g a 3aa, pero hay que señalar que los principios de la presente divulgación se pueden aplicar a cualquier número de configuraciones de relación de aspecto. Sin embargo, como se ilustra en las figuras, la zona de huella o bienes inmuebles de la columna de circuito (356) es sustancialmente la misma que o igual a la superficie de la huella o de bienes raíces de la columna de píxeles (352). Como las técnicas de fabricación mejoran o cambian los parámetros de diseño, más o menos área puede ser necesaria para los circuitos de soporte (370) de la columna de circuito ( 356 ) .

Haciendo referencia específicamente a las figuras 3g y 3h, la circuitería de soporte (370) , que puede incluir un amplificador, un filtro, un reloj u otra circuitería necesaria para soportar un sensor de imágenes, y pueden estar todos dispuestos en uno o más sustratos de soporte, como un segundo sustrato (311) .

Sin embargo, se apreciará que tales circuitos pueden ser dispersados en uno o más sustratos, tales como el segundo sustrato (311), o tercer sustrato. Además, un convertidor analógico a digital puede estar ubicado de forma remota en uno de los sustratos de soporte. Se apreciará que el orden y la ubicación de los circuitos de soporte (370) se pueden cambiar y pueden estar situados en cualquiera de los sustratos de soporte según se desee.

Como puede verse en las figuras, cada columna de pixeles (352) puede estar asociada y conectada eléctricamente a una vía de transmisión de lectura (330) sobre el primer sustrato (310), mientras que cada una de las columnas de circuito (356) puede estar asociada y eléctricamente conectada a una vía de transmisión de lectura (340) en el sustrato de soporte (311) por una o más interconexiones (321) , que pueden incluir ambos ugolpes (321a) y vías (321b) (se ilustra mejor en la figura 3h) . Al menos una interconexión (321) puede ser utilizada para conectar una vía de transmisión de columna de pixeles (330) sobre el primer sustrato (310) a una vía de transmisión de columna de circuito (340) en el sustrato de soporte (311) como se ilustra. Las flechas punteadas en las figuras 3i, 3j, 31, 3o, 3q, 3r, 3t, 3v, 3x, 3y y 3aa ilustran que las interconexiones (321) pueden estar situadas en cualquier lugar a lo largo de la vía de superposición de las dos vías de transmisión de lectura (330) y (340) por la columna de pixeles (352) y la columna de circuito (356) correspondientes .

Haciendo referencia ahora a las figuras 3i a 3m, se ilustran diversas vistas de una modalidad de un sensor de imágenes (300) construido sobre una pluralidad de sustratos. Las figuras 3i y 3m ilustran una pluralidad de columnas de pixeles (352) que forman la matriz de pixeles (350) sobre el primer sustrato (310) y una pluralidad de columnas de circuito (356) (que representan la circuitería de soporte (370) ) en el segundo sustrato (311) . Como se ilustra, las columnas de circuito (356) pueden ser de un píxel de ancho y un número "N" de pixeles de largo para comunicarse directamente con la columna de pixeles (352) a la columna de circuito (356) a la que está asociada. Las figuras muestran un ejemplo de una conexión entre cada columna de pixeles (352) a sus circuitos asociados (370) en una columna de circuito (356) . Las figuras también muestran una vía de transmisión de lectura (330) por columna de pixeles (352) y una vía de transmisión de lectura (340) por columna de circuito (356), en donde el circuito asociado (370) en una columna de circuito (356) es una columna de un píxel de ancho .

Como se ha señalado anteriormente en este documento, cada columna de píxeles (352) puede ser eléctricamente asociada o conectada a una vía de transmisión de columna de píxeles (330) , y la columna de cada circuito (356) puede ser eléctricamente asociada o conectada a una vía de transmisión de columna de circuito (340) . Las Figs . 3 a 31 ilustran una vista en perspectiva, una vista frontal y una vista lateral, respectivamente, de una sola columna de píxeles (352) y una sola columna de circuito (356) separadas de la pluralidad de columnas de píxeles (352) y la pluralidad de columnas de circuito (356) ilustradas en la figura 3i. Las figuras 3j a 31 ilustran adicionalmente la conexión eléctrica entre las vías de transmisión (330) y (340) de la columna (352) y el circuito de la columna de píxeles (356) utilizando una o más interconexiones (321) . Mientras que las vías de transmisión (330) y (340) pueden estar conectadas eléctricamente utilizando una o más interconexiones (321) , las figuras ilustran que la interconexión (321) puede estar ubicada en cualquier parte a lo largo de la trayectoria superpuesta de las vías de transmisión (330) y (340), sin apartarse del espíritu o alcance de la descripción.

Haciendo referencia ahora a las figuras 3n a 3t, se ilustran diversas vistas de una modalidad de un sensor de imágenes (300) construido sobre una pluralidad de sustratos, en donde una pluralidad de columnas de pixeles (352) que forman la matriz de pixeles (350) se encuentra en el primer sustrato (310) y una pluralidad de columnas de circuito (356) se encuentran en un segundo sustrato (311) . En esta modalidad, las columnas de circuito (356) pueden ser dos pixeles o columnas de dos pixeles de ancho. En este ejemplo, la conexión entre cada columna de pixeles (352) a sus circuitos asociados (370) en una columna de circuito correspondiente (356) puede ser una vía de transmisión de lectura (330), (340) por columna de pixeles (352) y la columna de circuito (356) . Como se puede ver en la figura, el área consumida por la columna de pixeles (352) sobre el primer sustrato (310) corresponde a un área consumida por una columna de circuito correspondiente (356) . Esta correspondencia permite la superposición directa de los sustratos, por ejemplo (310) y (311), de tal manera que los circuitos de soporte (370) en una columna de circuito (356) son directamente apilados con la columna de pixeles (352) que soportan.

También debe tenerse en cuenta que en una configuración de este tipo, la relación de aspecto de la columna de pixeles (352) será sustancialmente igual a la relación de aspecto de la columna de circuito (356), sin embargo, no se requiere tal relación de aspecto de igualdad como se discute más adelante. Como puede verse en la figura 3m, la columna de píxeles es la columna de un píxel de ancho y seis píxeles de largo, por lo que la relación de aspecto es de 1/6. La columna de circuito también tiene la misma relación de aspecto de 1/6. En contraste, la fig. 3n ilustra un diseño en el que la relación de aspecto de columna de circuito es dos veces tan ancha como la relación de aspecto de columna de píxeles, pero es sólo la mitad del tiempo, proporcionando de este modo una huella posiblemente más utilizable en la que colocar los circuitos de soporte.

En ambas figuras 3m y 3n, el área de la huella de la columna tanto de píxeles (352) como de la columna de circuito (356) son sustancialmente iguales entre sí a pesar de que las relaciones de aspecto son diferentes.

La Figura 3n también ilustra cómo las relaciones de aspecto diferentes entre los sustratos pueden permitir la flexibilidad en los puntos de contacto de vía de transmisión. En una modalidad, la vía de transmisión de la columna de circuito (340) ha sido diseñada con una forma general de "U" con el fin de ocupar la zona de la columna del circuito (356) de manera más uniforme, proporcionando de este modo opciones para la conexión de la interconexión (321) a lo largo de la totalidad de la columna de circuito (356) . Tenga en cuenta que la vía de transmisión de columna de píxeles (330) no está en forma general de U, pero la vía de transmisión del columna de circuito (340) puede ser generalmente en forma de U, de modo que el mismo columna de circuito (356) se pueda utilizar con las dos configuraciones de columnas de píxeles de las Figuras 3o y 3r. La primera pata de la vía de transmisión de columna de circuito en forma de U (340) se puede superponer a la vía de transmisión de lectura (330) de la primera columna de píxeles (352) (como se ilustra en la Figura 3o) y la segunda pata de la vía de transmisión de columna de circuito en forma de U (340) se puede superponer a la vía de transmisión de lectura (330) de la siguiente columna de píxeles, adyacente (352) (como se ilustra en la Figura 3r) .

La figura 3o y la figura 3r ilustran columnas de píxeles (352) tomadas de la matriz de píxeles (350) de la FIG. 3n. La figura 3o y la figura 3r ilustran tres opciones para el posicionamiento de la interconexión (321) dentro de la columna de circuito (356) huella. Cabe señalar, como se ilustra en la figura 3q, que debido a que la relación de aspecto de la columna de circuito (356) se ilustra como siendo el doble de ancho, pero la mitad de la longitud de la columna de píxeles correspondiente (352) , las opciones de ubicación de la interconexión (321) sólo están disponibles para una porción de la longitud de la columna de píxeles (352) . La figura 3p ilustra que para una forma compleja de vía de transmisión puede haber dos opciones de ruta de ubicación de interconexión a lo largo de una vía de transmisión (340) en una columna de circuito (356) que tiene el doble del ancho de la columna de pixeles (352) que soporta. La figura 3p ilustra una vista frontal de la superposición de la primera etapa de la columna de vía de transmisión de circuito en forma de U (340) a la vía de transmisión de lectura (330) de la primera columna de pixeles (352) y utiliza la parte más exterior del bus (340) para la localización de la interconexión (321) en oposición a la porción más interna de la vía de transmisión (340) como se ilustra en las figuras 3r y 3s para la localización de la interconexión (321) a la siguiente columna de pixeles, adyacente (352) . La Fig. 3r ilustra la siguiente columna de pixeles (352) situada a la izquierda de y con respecto a la primera columna la pixeles que se ilustra en las figuras 3n (columna de pixeles más a la derecha) y 3o. La vía de transmisión (330) de la segunda columna de pixeles (352) que se ilustra en la figura 3r puede estar conectada eléctricamente a la segunda etapa de la vía de transmisión (340), como se ilustra. Cabe señalar que debido a que la huella de la columna de circuito (356) tiene una relación de aspecto de 2/3, la superposición de la vía de transmisión de la columna de pixeles (330) a la vía de transmisión de la columna de circuito (340) requiere que el segundo tramo de la columna de la vía de transmisión de circuito (340) sea generalmente en forma de u para permitir de ese modo una coincidencia o superposición natural de las vías de transmisión (330) y (340) con respecto a la siguiente columna de pixeles (352) que se ilustra en las figuras 3r y 3s.

La figura 3u ilustra una vista en perspectiva de una modalidad de un sensor de imágenes (300) construido sobre una pluralidad de sustratos en donde una pluralidad de columnas de pixeles (352) que forman la matriz de pixeles (350) se encuentran en el' primer sustrato (310) y una pluralidad de columnas de circuito (356) se encuentran en un segundo sustrato (311) , en donde las columnas de circuito (356) son de cuatro pixeles de anchura, pero son también de un cuarto de longitud. La figura también ilustra una pluralidad de conexiones eléctricas y las vías de comunicación entre la pluralidad de columnas de pixeles (352) y columnas de circuitos asociadas o correspondientes (356) .

La figura 3v ilustra una vista en perspectiva de una sola columna de pixeles (352) y una sola columna de circuitos (356) tomada de la columna más a la derecha la figura 3u que muestra una conexión eléctrica y una configuración ilustrativa de vía de transmisión para acomodar la arquitectura. Como se puede ver en la figura, una modalidad puede comprender una columna de pixeles (352) (y la vía de transmisión asociada (330)) que tiene una porción mínima de superposición con una columna de circuito correspondiente (356) (y la vía de transmisión asociada (340)) . En otras palabras, la superimposición de una vía de transmisión muy pequeña se requiere entre los sustratos. Sin embargo, como se ilustra en la figura 3u, puede haber superposición en el nivel de sustrato.

La figura 3w ilustra una vista frontal de la sola columna de píxeles (352) y una sola columna de circuito (356) tomada de la figura 3v que muestra una conexión eléctrica entre los mismos. Como puede verse en la figura, sólo se necesita una pequeña porción lateral de superposición de vía de transmisión para conectar la columna de píxeles (352) a la columna de circuito (356) .

La figura 3x ilustra una vista lateral de la sola columna de píxeles (352) y la sola columna de circuitos (356) tomada de la figura 3v que muestra una conexión eléctrica entre los mismos. Como se puede ver en la figura, una o más interconexiones (321) se pueden utilizar en algunas modalidades y la figura también ilustra que la colocación de las interconexiones (321) puede estar en cualquier lugar a lo largo de la superposición de las vías de transmisión (330) y (340) .

La figura 3y ilustra una vista en perspectiva de una sola columna de píxeles (352) y una sola columna de circuitos (356) tomada de la columna a la izquierda de, y adyacente a, la columna de más a la derecha (356) de la figura 3u que muestra una conexión eléctrica entre ellos. La figura 3z ilustra una vista frontal de la sola columna de píxeles (352) y la sola columna de circuitos (356) tomada de la figura 3a que muestra una conexión eléctrica entre ellos. La figura 3v y la figura 3y ilustran las columnas de píxeles (352) tomadas de la matriz de píxeles (350) de la Fig. 3u. La figura 3v y la figura 3a ilustran dos opciones de posicionamiento para la interconexión (321) dentro de la huella de columna de circuito (356) . Cabe señalar, como se ilustra en la figura 3aa, que debido a que la relación de aspecto de la columna de circuito es más ancha, pero más corta que la de la columna de píxeles correspondiente (352), las opciones de ubicación de la interconexión sólo están disponibles para una porción de la longitud de la columna de píxeles (352). La figura 3z ilustra que para una forma compleja de vía de transmisión puede haber cuatro opciones de ruta de ubicación de interconexión a lo largo de una vía de transmisión (340) en una columna de circuito (356) que tiene cuatro veces el ancho y un cuarto de la longitud de la columna de píxeles (352) que soporta. Por lo tanto, se puede observar que mientras que la relación de aspecto de la columna de circuito (356) es diferente de la relación de aspecto de la columna de pixeles (352), las áreas de las respectivas huellas son sustancialmente las mismas o equivalente. Como las técnicas de fabricación mejoran o cambian los parámetros de diseño, m s o menos áreas pueden ser necesarias para los circuitos de soporte de la columna de circuito (356) .

Las figuras 3v y 3w ilustran la superposición de la vía de transmisión de lectura de la primera columna de pixeles (330) con la pata de la columna de circuito de la vía de transmisión de lectura (340) . La Figura 3y ilustra la columna de pixeles siguiente, adyacente con respecto a la columna de pixeles que se ilustra en la figura 3v. Cabe señalar que debido a que la huella de la columna de circuito (356) tiene una relación de aspecto de 4/2, la superposición de la vía de transmisión de la columna de pixeles (330) a la vía de transmisión de la columna de circuito (340) requiere que el segundo tramo de la vía de transmisión de la columna de circuito (340) se forme en consecuencia para permitir de ese modo una coincidencia natural o superposición de las vías de transmisión (330) y (340) con respecto a la siguiente columna de pixeles (352) que se ilustra en las figuras 3y y 3z. La figura 3aa ilustra una vista lateral de la sola columna de pixeles y la sola columna de circuitos tomada de la figura 3y que muestra una conexión eléctrica entre ellos.

Se apreciará que cada una de las columnas de pixeles pueden ser compartidas o no compartidas con respecto a una vía de transmisión de lectura, dependiendo de las condiciones presentes que pueden afectar el diseño y la arquitectura de pixeles. Ilustrados en las Figs . 12 y 13 están dos ejemplos de la arquitectura de pixeles. La figura 12 ilustra una arquitectura de pixeles donde cada columna de pixeles no comparte una vía de transmisión de lectura con otra columna de pixeles. Este ejemplo, cuando sólo hay una vía de transmisión de lectura por columna de pixeles, ilustra una arquitectura de pixeles no compartida. Por el contrario, se ilustra en la figura 13 una proporción de pixeles horizontal de 2 vías. En la figura 13, sólo hay una vía de transmisión de lectura por dos columnas de pixeles . Tenga en cuenta que el número de vías de transmisión de lectura por columna de pixeles puede ser una consideración importante en modalidades en las que la matriz de pixeles (350) se optimiza en un primer sustrato y se separa de la mayoría de la circuitería de soporte situada en un segundo sustrato de soporte o en una modalidad de tres dimensiones de apilamiento como se discute en el presente documento.

Debe tenerse en cuenta que está dentro del alcance de la descripción permitir que una pluralidad de columnas de pixeles correspondan a un conjunto de circuitos de soporte en una columna de circuito. Por ejemplo, debido a que el poder de procesamiento de algunos circuitos de soporte puede ser mayor que lo que se requiere por los datos generados por una columna de pixeles, una pluralidad de columnas de pixeles puede corresponder a una columna de circuito. Lo contrario también se contempla en el presente documento, en el que en ciertas modalidades una pluralidad de columnas de circuitos puede corresponder a una sola columna de pixeles en una matriz de pixeles.

En una modalidad del proceso y la aplicación específica descrita anteriormente, la conexión se puede realizar a pesar de una interconexión, tal como un µgol e, situado entre los dos sustratos/fichas. Ambas capas de metal de los dos sustratos/fichas pueden enfrentarse entre sí, por lo tanto, de nuevo la iluminación lateral puede ser necesaria en la tarjeta del sensor de imágenes CMOS que comprende la matriz de pixeles (la parte frontal-lateral de la primer tarjeta puede estar unida a la parte frontal lateral de la segunda tarjeta) . En una modalidad, puede haber sólo una interconexión utilizada por columna (352), (356) entre el primer sustrato/tarj eta y el segundo sustrato/tarjeta. En una modalidad, dos o más interconexiones pueden ser utilizadas por la columna (352), (356) y pueden ser utilizadas para fines de redundancia (rendimiento del proceso) . En comparación con la tecnología convencional (sensor de imágenes CMOS monolítico, como se muestra en las Figs . 3a a 3f ) , la vía de transmisión de lectura puede ser rota en el borde de la matriz de pixeles y puede ser replicada en el segundo sustrato/tarj eta . Un golpe puede entonces conectar las dos vías de transmisión en cualquier lugar dentro de la columna. Se apreciará que más interconexiones, tales como ugolpes, pueden ser necesarias para la distribución de energía entre los dos o más sustratos/tarjetas o por otras señales (por ejemplo, decodificador vertical) .

Haciendo referencia ahora a la figura 4, se ilustra una modalidad de un sensor de imágenes con su matriz de pixeles y circuitos de soporte construido sobre una pluralidad de sustratos usando iluminación trasera. Como puede verse en la figura, una matriz de pixeles (450) puede estar dispuesta sobre un primer sustrato (452) . El primer sustrato (452) puede estar hecho de silicio o de otro material con el fin de controlar las características de transmisión de luz. Bolas de soldadura, golpes o vías (421) se pueden usar para conectar eléctricamente un sustrato a otro. Una modalidad de un sensor de imágenes apilado puede comprender una matriz de pixeles (450) en un primer sustrato (452) . La matriz de pixeles (450) puede cubrir al menos el cuarenta por ciento de una primera superficie (451) del primer sustrato (452). En una configuración de sistema de iluminación trasera, una matriz de píxeles (950) puede estar dispuesta en la parte posterior de dicho primer sustrato (952) como se ilustra mejor en la figura 9. Además, en una configuración de iluminación de lateral posterior del sustrato (452) puede ser diluido para el control de la luz a través la transmisión del mismo. En una modalidad que utiliza iluminación posterior, el primer sustrato puede estar hecho de principalmente material de silicio, o el primer sustrato puede estar hecho de principalmente material semiconductor "High-Z" (telurio de cadmio por ejemplo) , o el primer sustrato puede estar hecho principalmente de materiales semiconductores III- V (arseniuro de galio, por ejemplo) .

En una modalidad, una matriz de píxeles (450) puede cubrir una mayor parte de la primera superficie (451) de un primer sustrato (452) . En tal modalidad la matriz de píxeles (450) puede estar situada o ubicada en cualquier parte de dicha primera superficie (451) . El espacio restante en el primera superficie (451) puede ser utilizado para la colocación del circuito secundario, si se desea. Pueden surgir situaciones donde un circuito secundario puede estar dimensionado de tal manera que la colocación central de la matriz de píxeles no es práctica.

Haciendo referencia ahora a la figura 5, será discutida una modalidad en la que al menos algunos de los circuitos de soporte y componentes están situados de forma remota desde otro sistema de circuitos de soporte y los componentes con el fin de trabajar para un propósito predeterminado. Para algunas aplicaciones, puede ser deseable que ciertos procesadores secundarios estén más remotamente ubicados desde la matriz de píxeles . Por ejemplo, en un ámbito médico, como un endoscopio puede que no haya suficiente espacio alrededor de la matriz de píxeles que contiene toda la circuitería de soporte necesario. En tales casos, la matriz de píxeles que contiene el sustrato (510) puede estar situada de forma remota a una distancia lejos de otros sustratos de soporte dentro del sensor de imágenes (500) .

En una modalidad, la matriz de píxeles que contiene el sustrato (510) puede estar adyacente a o cerca de un sustrato de soporte (52Q) que se encuentra de forma remota con respecto a la matriz que contiene el sustrato de píxeles. El sustrato de soporte (520) puede comprender un circuito amplificador al respecto, mientras que otros circuitos de soporte pueden ser más remotamente ubicados en otro sustrato (530) a una distancia que es más lejos del sustrato matriz de píxeles (510) que el sustrato de soporte a distancia (520) y se encuentra lejos del sustrato matriz de píxeles (510) . En una modalidad, el sustrato situado más remoto (530) puede estar conectado a los otros sustratos en el sensor de imágenes (500) por vías cableadas (522) o puede comunicarse de forma inalámbrica con los otros sustratos y circuitos. Sustratos adyacentes pueden estar conectados entre sí por medio de protuberancias o bolas de soldadura (521). Como las matrices de píxeles y otros circuitos se vuelven más eficientes con el tiempo, está dentro del alcance de esta descripción proporcionar un sensor de imágenes en el que la matriz de píxeles que contiene el sustrato esté más a distancia de todos los otros circuitos de soporte. Tal circuito se representa en la figura 10, en donde una matriz de píxeles que contiene el sustrato (1010) se encuentra más remota por medio de vías (1022) de los sustratos de soporte (1020), (1030), (1040) cada uno comprendiendo circuitos de soporte, tales como circuitos de procesamiento de señales y circuitos de potencia.

En una modalidad, la matriz de píxeles de un sensor de imágenes puede dominar un gran porcentaje de la superficie disponible de un primer sustrato (570) . Como se puede ver en la figura 6, diversos tamaños de matrices de píxeles (572), (574), (576) (se muestra en líneas de trazos) están contempladas por la divulgación y caen dentro del alcance de la diseño descrito. La matriz de píxeles (576) representa esquemáticamente una configuración en la que la matriz de píxeles (576) cubre un gran porcentaje de un primer sustrato (570), pero todavía puede no cubrir una mayor parte de la matriz de sustrato (570) . El píxel (576) puede cubrir un gran porcentaje de la superficie disponible tal, incluso aunque no una mayoría de la zona, de tal manera que al menos parte de la circuitería de soporte puede no estar situada sobre el primer sustrato (570) .

La matriz de píxeles (574) ilustra esquemáticamente una configuración separada de la matriz de píxeles (576) y (572), en donde la matriz de píxeles (574) cubre aproximadamente la mitad de un primer sustrato de la matriz (570). El píxel (572) ilustra esquemáticamente una configuración separada de la matriz de píxeles (576) y (574) , en el que la matriz de píxeles cubre una clara mayoría del primer sustrato (570) . Debería ser evidente a partir de la discusión anterior que el proceso de optimización puede permitir la búsqueda de un tamaño de matriz de píxeles que proporciona la mejor imagen posible y calidad de imagen mientras se trabaja dentro de las limitaciones dictadas por una aplicación, función o propósito. Por consiguiente, incluso en una aplicación que tiene un sensor de imágenes con un primer tamaño de sustrato fijo, el porcentaje de la superficie ocupada por la matriz de píxeles situada en el primer sustrato puede ser diferente y cubrir muchos porcentajes diferentes de la superficie total disponible en el primer sustrato.

Por lo tanto, se apreciará que el área de superficie que la matriz de pixeles puede ocupar puede caer dentro de un rango que es de aproximadamente 25% a aproximadamente 99% de la superficie total de una de las superficies del primer sustrato, o puede estar dentro de un intervalo de aproximadamente 40% a aproximadamente 99% de la superficie total de una de las superficies del primer sustrato, o puede estar dentro de un intervalo de aproximadamente 50% a aproximadamente 99% de la superficie total de una de las superficies de la primer sustrato, o puede estar dentro de un intervalo de aproximadamente 60% a aproximadamente 99% de la superficie total de una de las superficies del primer sustrato, o puede estar dentro de un intervalo de aproximadamente 70% a aproximadamente 99% de la superficie total área de una de las superficies del primer sustrato, o puede estar dentro de un intervalo de aproximadamente 80% a aproximadamente 99% de la superficie total de una de las superficies del primer sustrato, o puede estar dentro de un intervalo de aproximadamente 90% a aproximadamente 99% de la superficie total de una de las superficies del primer sustrato. Se apreciará que todos los porcentajes que caen dentro de los intervalos indicados se pretende que caigan dentro del alcance de la descripción. Se apreciará además que todos los subintervalos incluidos en el intervalo de aproximadamente 25% a aproximadamente 99% de la superficie total de una de las superficies del primer sustrato se pretende que caigan dentro del alcance de la descripción.

Debido a la naturaleza de la parte posterior de una matriz de píxeles iluminada, las superficies de los sustratos mencionados anteriormente pueden ser ajenas a un sensor de imágenes que comprende una parte posterior de matriz de píxeles iluminada. Por lo tanto, en aplicaciones posteriores iluminadas, la superficie del sustrato puede ser eliminada o formada integralmente con la matriz de píxeles.

La cobertura o área de superficie de la matriz de píxeles pueden estar dentro de un intervalo de aproximadamente 40 % a aproximadamente 70 % de la superficie total del sustrato sobre el que reside la matriz de píxeles, y en tales casos puede ser posible colocar algunos circuitos de soporte correspondientes sin disminuir el diseño del sensor de imágenes. En una modalidad, un circuito de emisión de luz puede ocupar espacio en el primer sustrato para proporcionar luz durante el uso. Para muchas aplicaciones, donde las dimensiones son muy apretadas y son las limitaciones más fuertes, un sensor de imágenes optimizado puede cubrir el 90 % o más, hasta sustancialmente la totalidad de una superficie de un primer sustrato. Debe tenerse en cuenta que está dentro del alcance de esta descripción contemplar que una matriz de pixeles que tiene un sustrato integrado en el mismo lugar sea añadida a un sustrato.

Ilustrada en la figura 7 está una modalidad de un sensor de imágenes que tiene una pluralidad de matrices de pixeles. Como puede verse en la figura, un sensor de imágenes (700) puede comprender un primer sensor de imágenes (710) y un segundo sensor de imágenes (711), que están en comunicación eléctrica con un sustrato (715) o una pluralidad de sustratos que pueden ser apilados verticalmente o de otra manera con respecto a un objeto a ser reflejado. En una modalidad, los circuitos de soporte pueden estar ubicados de forma remota en sustratos posteriores o de soporte como se discutió anteriormente. Tal configuración puede ser deseable para la captura de imágenes de tres dimensiones, en donde las dos matrices de pixeles se pueden fijar durante el uso. En otra modalidad, una primera matriz de pixeles y una segunda matriz de pixeles pueden ser dedicadas a la recepción de un intervalo predeterminado de longitudes de onda de la radiación electromagnética, en el que la primera matriz de pixeles está dedicada a un rango diferente de radiación electromagnética de longitud de onda que la segunda matriz de pixeles .

Ilustrada en las Figs. 14 y 15 está una modalidad para recuperar datos de una matriz de pixeles (1510) que se ha optimizado en un primer sustrato (1552) (véase la fig. 15) con el soporte de circuitos (1520) para un sensor de imágenes (1500) situado en uno o más sustratos de soporte o segundo sustrato (1554) (véase la fig. 14) , que puede estar configurado en una configuración apilada (figuras 14 y 15 combinadas) . Como puede verse en las figuras, una matriz de pixeles (1510) puede estar situada sobre el primer sustrato (1552) y puede ser conectada eléctricamente a los circuitos de soporte (1520) que pueden residir en uno o más soportes de sustrato o posteriores (1554) (Fig. 14) con una o más interconexiones (1521) . En la modalidad ilustrada en las figuras 14 y 15, la matriz de pixeles (1510) puede estar compuesta de una pluralidad de columnas de pixeles (1550a-f ) . Cada una de las columnas de pixeles (1550a-f) puede estar compuesta de una pluralidad de pixeles individuales y las columnas de pixeles ( 1550a-f) pueden leer a través de las vías de transmisión de columna de pixeles correspondientes (1551) . Se apreciará que puede haber una vía de transmisión de lectura (1551) por columna de pixeles (1550) dentro de toda la matriz de pixeles (1510) . Cabe señalar que se pueden formar la pluralidad de pixeles individuales (1526) en las columnas (eje Y) y filas (eje x) que denotan o definen la posición del píxel individual (1526) dentro de la matriz de pixeles (1510) .

Como se ilustra en las figuras, cada una de la pluralidad de vías de transmisión de la columna de pixeles (1551) puede proporcionar una conexión eléctrica para una columna de píxeles predeterminada o definida (1550) , tal como (1550a), (1550b), (1550c), (1550d) , (1550e) , y (1550f) en la figura 15. En tal modalidad, los datos recolectados de los píxeles (1526) dentro de la columna de píxeles predeterminada o definida, por ejemplo (1550a) , pueden ser transmitidos a los circuitos de soporte (1520) situados en uno o más segundos sustratos de soporte, o posteriores (1554) a través de la vía de transmisión de la columna de circuito (1516) (ver la figura 14) y/o a través de uno o más interconexiones (1521) . Los circuitos (1520) pueden estar situados en cualquier lado del sustrato de soporte (1554) y el contacto eléctrico se puede facilitar a través de vías dispuestas en el material de sustrato y ejecutarse a través del sustrato. El sustrato posterior (1554) puede comprender una pluralidad de columnas de circuito, cada columna de circuito comprendiendo una pluralidad de circuitos (1520) y una vía de transmisión (1516) para conectarla eléctricamente los diferentes circuitos (1520) dentro de la columna del circuito en el sensor de imágenes (1500). Cabe señalar que la separación entre las interconexiones (1521) , que se pueden usar para conectar las vías de transmisión de columna de píxeles (1551) a las vías de transmisión de columna circuito (1516), se ha aumentado en la figura por un escalonamiento de las interconexiones de (1521) relativas a las columnas de píxeles (1550a-f ) . Las líneas punteadas ilustradas en el sustrato (1554) ilustran un área sobre el sustrato que corresponde al área consumida por la columna de píxeles (1550) sobre el primer sustrato (1552) .

En una modalidad, puede ser deseable diseñar un sensor de imágenes (1500) donde los circuitos de soporte (1520) para cualquier columna de píxeles dada (1550) se colocan dentro de un área correspondiente situada en un segundo sustrato. Cabe señalar que en una modalidad, uno o más circuitos de soporte dedicados (1520) pueden ser utilizados por columna o área de de píxeles (1550) , de tal manera que cada área de píxeles (1550a) - (1550f) tiene al menos un circuito de soporte (1520) dedicado al procesamiento de sólo los datos producidos por los píxeles (1526) dentro de esa columna de píxeles predeterminada o definida representada por columnas de píxeles (1550a)- (1550f) a la que se dedica el circuito de soporte. Por ejemplo, cada área de la columna de píxeles (1550a) -( 1550f) puede tener un circuito dedicado a la conversión de analógico a digital de los datos analógicos leídos desde los píxeles asociados (1526) dentro de la columna de píxeles asociada (1550) . Esta asociación estrecha y directa de circuitos dedicados puede ser usada para simplificar el procesamiento de la señal digital en el sensor de imágenes (1500) lo que simplifica en gran medida el tiempo y la serialización de los procesos dentro del sensor de imágenes (1500) . Tal función también puede ser utilizada para controlar la producción de calor y el consumo de energía dentro del sensor de imágenes (1500) .

Haciendo referencia principalmente a la figura 16, un sensor de imágenes multi- sustrato (1600) tiene una configuración de vía de transmisión de lectura en ella se ilustra. Como se puede ver en la figura, un sustrato (1652) puede contener una matriz de píxeles (1610) y puede ser conectado eléctricamente a los sustratos de soporte (1654) y (1656) a través de una pluralidad de vías de transmisión de lectura de columna de píxeles. La arquitectura del sensor de imágenes se puede simplificar en gran medida mediante la localización de los circuitos de soporte en uno o más sustratos posteriores (1654) y (1656) . Los sustratos posteriores (1654) y (1656) pueden estar muy cerca, pero detrás, de los circuitos del primer sustrato (1652) . El soporte (1622) y (1663) puede ser colocado en los sustratos posteriores (1654) y (1656) con el fin de permitir el apilamiento de los sustratos en una configuración vertical tal como se ilustra. A través de las vías, el sustrato puede ser usado para permitir la comunicación del frente hacia atrás a través de cualquiera de los sustratos. El segundo sustrato (1654) de la pila puede comprender circuitos secundarios que se dedican a columnas pixeles (1650) situadas en el primer sustrato (1652) y eléctricamente conectadas con el mismo. El tercer sustrato (1654) puede comprender circuitos de procesamiento de datos adicionales (1663) que pueden ser dedicados a circuitos de soporte (1622) en el segundo sustrato, y pueden ser propuestos para procesar los datos de una pluralidad de circuitos de soporte del segundo sustrato. Cabe señalar que los circuitos (1663) en el tercer sustrato (1656) pueden estar dedicados a una columna específica de pixeles (1650) sobre el primer sustrato (1652), o pueden estar dedicados a procesar los datos de una pluralidad de columnas de pixeles (1650). En otras palabras, los circuitos (1663) situados en el tercer sustrato (1656) pueden corresponder directamente a los circuitos específicos (1622) en el segundo sustrato (1654) o columnas específicas de pixeles (1650) sobre el primer sustrato (1652). Cabe señalar que cada sustrato puede comprender al menos una vía de transmisión que conecta electrónicamente los circuitos en todos los sustratos. En consecuencia, las vías de transmisión (1623a-1623c) de cada uno de los sustratos se puede superponer de tal manera que las interconexiones (1621) dispuestas entre los sustratos causan la conexión eléctrica entre las vías de transmisión ( 1623a-1623c ) .

Como puede verse en la figura, una columna de pixeles (1650) situada sobre el primer sustrato (1652) puede ser conectada eléctricamente a los circuitos de soporte situados en uno o más sustratos de soporte (1654), (1656) a través de la lectura directa de la columna de pixeles mediante la colocación de uno o más interconectores (1621) estratégicamente ubicados dentro de la columna de pixeles (1650) o el sistema de vías de transmisión (1623a-1623c). Cada uno de la pluralidad de sustratos (1652), (1654), y (1656) que forman el sensor de imágenes (1600) puede comprender su propia vía de transmisión o sistema de vía de transmisión (1623a, 1623b, y 1623c) , respectivamente Por consiguiente, puede ser ventajoso conectar cada una de las vías de transmisión (1623) juntas para formar un sistema esquelético de vía de transmisión (1630) de una capa de sustrato a la siguiente. Por ejemplo, el primer sustrato (1652) que comprende la matriz de pixeles optimizada (1610) como se describe en el presente documento puede estar conectado a circuitos de soporte (1622), que residen en el segundo sustrato, posterior (1654) a través del uso de interconexiones (1621) situadas dentro de la columna (1650) y la interconexión predeterminada o definida de pixeles (1621) , que puede estar situada en cualquier lugar a lo largo de la trayectoria del sistema de vías de transmisión superpuestas (1623).

Como se ilustra, la primera interconexión (1621a) puede ser utilizada para conectar la primera columna de píxeles (1650) y la vía de transmisión de la columna de píxeles (1623a) de la vía de transmisión de la columna de píxeles directamente a la segunda vía de transmisión (1623b) o sistema de vía de transmisión y los circuitos (1622) situados en el segundo sustrato de soporte (1654), mientras que la segunda interconexión (1621b) puede ser utilizada para conectar el segundo sistema de vía de transmisión o vía de transmisión (1623b) que reside en el segundo sustrato (1654) a tercera vía de transmisión (1623c) que reside en el tercer sustrato (1656). Además, como se ilustra en la figura 16, el sistema esquelético de vía de transmisión (1630) puede extenderse más allá de los primero y segundo sustratos (1652) y (1654) y puede continuar y conectar eléctricamente el segundo sustrato (1654) al tercer sustrato (1656) y así sucesivamente hasta que todos los sustratos se han conectado eléctricamente a través del sistema esquelético de la vía de transmisión (1630) . La vía de transmisión (1623b) situada en el segundo sustrato (1654) puede estar conectada a la tercera vía de transmisión (1623c) que puede estar situada en el tercer sustrato (1656) y así sucesivamente hasta que todos los sustratos se han conectado eléctricamente entre sí. Por lo tanto, la columna de píxeles (1650) predeterminada o definida puede estar en comunicación eléctrica con un circuito de soporte (1622) que puede residir de forma remota en el segundo sustrato (1654) o un circuito de soporte (1663) que puede residir de forma remota en el tercer sustrato (1656) a través de las respectivas vías de transmisión (1623a) - (1623c) que se encuentran en la pluralidad de sustratos.

Cabe señalar que debido a que una sola interconexión (1621) se puede utilizar para leer una columna (1650) que contiene una pluralidad de píxeles, la separación de interconexión o de tono puede ser considerablemente más grande que el tamaño de píxel de la matriz de píxeles (1610).

Durante el uso, los datos de los píxeles individuales en la matriz de píxeles deben ser procesados mediante el circuitos de soporte, como tal, cada píxel (1726) debe estar conectado electrónicamente a los circuitos de soporte (1770) sobre el segundo sustrato (1754). Idealmente cada píxel se puede leer simultáneamente creando así un obturador mundial. Haciendo referencia ahora a la figura 17a, se apreciará que la capacidad para leer datos desde un dispositivo de formación de imágenes como un obturador global requiere que exista una interconexión (1724) por píxel (1726) , que es muy difícil de lograr en la práctica debido a la distancia de golpe en las tolerancias de fabricación. La figura 17b ilustra una situación en la que los pixeles (1726) se han formado en las columnas (1728), cuando los requisitos de distancia de golpe siguen siendo los mismos en la dirección horizontal. Se requiere una distancia de golpe de aproximadamente 5µp? para los pixeles cerca de ese tamaño, mientras que la utilización de la tecnología de apilamiento de tres dimensiones y de interconexión de escalonamiento según la invención puede permitir un paso de golpe de aproximadamente 20µp? a aproximadamente 200 um en la producción real. Por lo tanto, un obturador de tipo de laminación de muy alta velocidad de cuadro que también utiliza la tecnología de apilamiento en tres dimensiones puede ser considerado una mejora sustancial. En el caso de un obturador de rodadura, sólo una interconexión/golpe (1724) por columna de pixeles (1728) se requiere en lugar de una interconexión/golpe (1724) por píxel (1726) .

La Figura 17A ilustra una configuración de golpes o esquema utilizando un golpe (1724) por pixel (1726), que se aproxima a una operación de obturador global. En esta configuración, la distancia de golpe es igual o sustancialmente igual a la distancia entre pixeles en ambos ejes o direcciones X e Y.

La figura 17b ilustra una configuración de golpes o esquema utilizando una interconexión/golpe (1724) por columna de píxeles (1728) . Esta configuración se puede usar en una operación de obturación de rodadura. Esta configuración o esquema de distancia de golpe es más relajada en comparación con la distancia de golpe de la figura 17a en sólo la dirección vertical. Sin embargo, hay que señalar que en esta configuración todavía se requiere que la distancia de golpe sea al menos la misma en una dirección o dimensión que el tamaño de pixel . La figura 17b ilustra una pluralidad de columnas (1728) , donde cada columna (1728) se compone de una pluralidad de píxeles (1726) . Cada columna de píxeles puede ejecutarse en la dirección Y (eje y) para una distancia y puede ser de un pixel de ancho, como se ilustra. Cada columna de píxeles puede ser leída a través de un único punto de conexión en un extremo de cada columna (1728) . Aunque una configuración de este tipo simplifica la arquitectura de tarjeta, estrechas tolerancias todavía deben mantenerse porque la distancia entre los píxeles lateralmente (horizontalmente) continúa limitando la distancia de golpe (interconexión) porque la interconexión no debe hacer contacto con una interconexión vecina y debe ser dimensionada en consecuencia .

La figura 17c, ilustra una configuración de golpe que es aún más relajada que la que se muestra en la figura 17a o 17b. En esta figura, la distancia de golpe es relajada y el medio de los interconectores/golpes (1724) se puede procesar en cada lado de la matriz de píxeles (1710) mediante la adición o la introducción de un segundo conjunto de interconexiones (1724) en los extremos de las columnas (1728) alternas y opuestas. Como se puede ver en la figura 17c, el segundo conjunto de interconexiones se puede utilizar en combinación con el primer conjunto de interconexiones y se puede emplear para permitir que la mitad de los datos a procesar o leer en cada lado de la matriz de píxeles (1710). Tal configuración puede permitir casi el doble el tamaño de distancia de golpe (interconexión) en comparación con el tamaño de píxel en al menos una dimensión, lo que reduciría en gran medida el costo de producción de los sensores de imagen (1700) . En una modalidad, más de una interconexión o golpe (1724) por columna de píxeles (1728) se puede utilizar, de tal manera que se pueden leer datos desde cualquier extremo de la columna de píxeles (1728) .

Las figuras 18a- 18f ilustran modalidades y configuraciones de una matriz de píxeles (1810) habiendo posicionamiento escalonado de interconexión o golpe (1824) sobre un sustrato/tarj eta . Como se señaló anteriormente, debido a que es una vía de transmisión de lectura por columna de píxeles (1828) y una vía de transmisión de lectura por columna de circuito, y porque las vías de transmisión de lectura corren desde la parte superior de la columna a la parte inferior de la columna, la interconexión/golpe (1824) se puede colocar en cualquier lugar a lo largo de la trayectoria superpuesta de las vías de transmisión dentro de la columna. Con el fin de relajar la distancia de golpe, la distancia de golpe puede ser aumentada de columna a columna desplazando el próximo golpe de columna (1824) ya sea hacia arriba o hacia abajo (en la dirección Y) en la siguiente columna.

A modo de ejemplo, se apreciará que la distancia entre pixeles puede ser de aproximadamente 5um y la columna de pixeles puede tener cualquier longitud, por ejemplo entre aproximadamente 2 mm y aproximadamente 15 mm de largo. Cabe señalar que la distancia de golpe es una función del tamaño de píxel, de tal manera que el tamaño de píxel será determinante de una distancia de golpe ideal. Por ejemplo, suponiendo que hay una distancia de golpe de aproximadamente 100 um, la colocación de una primera interconexión o golpe (1824) puede entonces llevarse a cabo empezando por la parte superior de la primera columna y reducir la marcha hacia la próxima interconexión o golpe de columna por ???µp?. Todos los demás golpes se colocan de manera similar hasta que la interconexión o golpe en la columna 20 de la línea se encuentran en la parte inferior de la columna de pixeles. En ese punto, la interconexión o golpe en la columna 21a de nuevo pueden ser colocados en la parte superior de la columna de pixeles. Este mismo patrón se puede repetir hasta el final de la matriz de pixeles. Horizontalmente, las interconexiones o golpes pueden estar separadas por 20 columnas x 5µG?=100µt?. En este ejemplo, todos los golpes luego serán separados por más de lOOum, a pesar de que la distancia entre pixeles se trata de 5µp?. La redundancia puede entonces ser introducida en la columna de pixeles para fines de rendimiento. Por ejemplo, los golpes en todas las columnas pueden duplicarse (es decir, las dos vías de transmisión de lectura están unidas por 2 interconexiones o golpes) . Esta técnica podría aumentar significativamente el rendimiento de apilamiento y reducir el coste del proceso global.

Como puede verse en la figura 18a, una primera columna (1828) de pixeles (1826) se puede acceder eléctricamente a través de una primera interconexión (1824a) . En la modalidad, una segunda columna de pixeles 1830 se puede acceder eléctricamente a través de un segundo (1824b) de interconexión, que se ha posicionado durante la fabricación en una configuración escalonada con respecto a dicha primera interconexión (1824a). Como se ilustra, la ubicación o posición de la segunda interconexión (1824b) puede ser de al menos dos pixeles de ancho fuera de la posición de la primera interconexión (1824b) (y de cualquier otra interconexión (1824)) tanto en las dimensiones o direcciones x e y. Una tercera interconexión (1824c) puede ser entonces colocada de la misma manera en una tercera columna de pixeles y así sucesivamente para N-número de interconexiones (1824) a través de la matriz de pixeles (1810) . Tal configuración proporciona un campo de interconexión que es al menos tres veces mayor que la de la distancia de pixeles. Se apreciará que la ganancia de distancia de interconexión puede ser mucho mayor que tres veces la de la distancia entre pixeles en condiciones estándar. Sin embargo, se apreciará que la ganancia de distancia de interconexión puede ser al menos tres veces la distancia de pixeles que se señaló anteriormente.

Del mismo modo, mayores ganancias de interconexión se pueden hacer con una separación de área basada en lugar de la conectividad basada columna por columna (ver figuras y discusión en relación a las figuras 3m, 3n y 3u, que ilustran una relación de aspecto de columna de pixeles a la columna de 6/1 y la relación de aspecto de circuito 6/1 (para la Fig. 3m) y 3/2 (para la Fig. 3n) , y una relación de aspecto de columna de pixeles de 8/1 y la relación de aspecto de columna de circuito de 2/4 (para la Fig. 3u) ) . Esto se puede lograr con la adición de más estructuras de vía de transmisión o el uso de lectura directa a un sustrato posterior. En cualquier configuración, el campo de interconexión se puede describir así : Distancia_IntercGnexión = en donde N es el número de pixeles entre dos interconexiones adyacentes en la dirección X y M es el número de pixeles entre dos interconexiones adyacentes en la dirección Y. Se apreciará que cada uno de la pluralidad de interconexiones puede ser un golpe donde el golpe volcará la distancia y puede ser mayor que dos pixeles de anchura, o mayor que cuatro pixeles de anchura, o mayor que ocho pixeles de anchura.

En muchas aplicaciones, la distancia de pixeles N x en la dirección X será igual al tamaño de pixeles M x en la dirección Y. Como se ilustra en las figuras 18b-18f, las matrices de pixeles más grandes (1810) pueden ser acomodadas o diseñadas extrapolando el proceso descrito anteriormente a través de iteraciones adicionales. La figura 18b ilustra una pila de sustrato de silicio superpuesta. En la figura, un primer sustrato (1852) que consiste en una matriz de pixeles se muestra superpuesta en la parte superior de un sustrato de soporte (1854) que comprende circuitos de soporte. El área disponible para la localización de circuitos de soporte para una primera columna de pixeles (1881) se esboza en líneas de puntos y etiquetado en aras de la simplicidad y la discusión. Se apreciará que el área real de la columna de circuito no está representado por las líneas de trazos, pero puede ser mayor que, menor que o igual que el área de la columna de pixel . Como se discutió anteriormente, el área de circuito de soporte se correlaciona directamente a la zona de una columna de pixel al que corresponden. Columna Cada pixel puede ser un pixel de ancho y sesenta y cuatro píxeles de largo y puede tener una vía de transmisión de lectura que va desde la parte superior a la parte inferior de la columna de pixel. En la figura 18b de la superficie disponible para la colocación del circuito de soporte puede ser igual a una unidad de píxeles de ancho por sesenta y cuatro unidades de pixel de largo, que se muestra como las líneas verticales más pesados en la figura. Por lo tanto, la interconexión (1824) entre los sustratos en la figura 18b debe caer en alguna parte dentro del pixel de área de sesenta y cuatro unidad con el fin de leer esa columna, desde la columna de la pixel leer de vía de transmisión y el circuito de la columna leer vía de transmisión se superponen a lo largo de la trayectoria de los sesenta y cuatro píxeles, de manera que la interconexión (1824) puede ser colocar en cualquier lugar a lo largo de los sesenta y cuatro píxeles para conectar los vías de transmisión de lectura.

Por otra parte, debido a que la interconexión puede ocurrir sólo cuando la vía de transmisión de lectura de la columna de pixeles y el circuito de soporte de la vía de transmisión de lectura de superposición, el intervalo de interconexión con el fin de leer la columna de pixeles correspondiente es de 1 píxel de ancho y 64 pixeles de largo (para este ejemplo) , que es la intersección entre la columna de pixeles y el circuito de soporte a ser conectado .

Cabe señalar que la relación de aspecto ejemplar de la zona del circuito de soporte en la figura 18b se ilustra como 1/64. Hay muchas opciones para ubicar o colocar la interconexión (1824) dentro de esa área y la ubicación final puede entonces ser elegida por el diseñador a fin de permitir la separación de interconexión deseada para interconectar . Por ejemplo, como se ilustra mejor en las figuras 18b-18f, se apreciará que en una modalidad en la que las interconexiones o golpes (1824) están en una configuración escalonada, puede haber una interconexión o golpe (1824) por grupo de pixeles (1826) .

Además, cabe señalar que varias arquitecturas de vía de transmisión de lectura se pueden utilizar dependiendo de la aplicación deseada. Como se comentó anteriormente, los circuitos de soporte dedicados más grandes se pueden emplear para procesar los datos leídos a través de cada interconexión (1824) . El escalonamiento de la posición de cada interconexión/golpe (1824) también puede proporcionar todavía más espacio para los circuitos de soporte con respecto a cada área o grupo de pixeles dentro de la matriz de pixeles (1810) .

También hay que señalar que muchas configuraciones de escalonamiento óptimas se han encontrado para el mismo sensor de base con diferentes relaciones de aspecto de circuito de soporte como se ilustra en las figuras 18b a 18f. Una configuración óptima se puede encontrar mediante la variación de la posición de la interconexión dentro de la gama de la intersección entre la columna de pixeles y el circuito de soporte y el patrón de la asignación del circuito de soporte a cada columna de pixeles. También hay que señalar que todas las interconexiones ilustradas en las figuras 18b a 18f son de más de 7 pixeles de distancia entre sí.

En la figura 18c, la superficie disponible para la colocación del circuito de soporte puede ser igual a dos unidades de pixeles de ancho por treinta y dos unidades de pixeles de largo, que se muestra como las líneas verticales más densas en la figura. Por lo tanto, la interconexión entre los sustratos (1852) y ((1854)) debe caer en algún lugar en el área de sesenta y cuatro unidades de pixeles con el fin de leer esa columna. Cabe señalar que la relación de aspecto del área de circuito de soporte en este ejemplo es de 2/32. Cada columna de pixeles es o puede ser de un píxel de ancho y sesenta y cuatro pixeles de largo y puede tener una vía de transmisión de lectura que va desde la parte superior a la parte inferior de la columna de pixeles . La elección de dónde colocar la interconexión tiene muchas opciones dentro de esa área y podría ser elegida para permitir la separación deseada de la interconexión a interconectar . Por otra parte, debido a que la interconexión se puede localizar únicamente cuando la columna de la vía de transmisión de lectura de pixeles y la vía de transmisión de lectura de superposición del circuito de soporte de, con el fin de leer la columna del pixeles correspondiente de la gama de interconexión puede ser de un píxel de ancho y treinta y dos pixeles de largo (para este ejemplo) , que es la intersección entre la columna de pixeles y el circuito de soporte a ser conectado.

En la figura 18d el área disponible para la colocación del circuito de soporte puede ser igual a cuatro unidades de pixeles de ancho por dieciséis unidades de pixeles de largo, que se muestra como las líneas verticales más densas en la figura Por lo tanto, la interconexión entre los sustratos debe caer en algún lugar en el área de sesenta y cuatro unidades de pixeles con el fin de leer la columna del pixeles correspondiente. Cabe señalar que la relación de aspecto del área de circuito de soporte en este ejemplo es de 4 /16. Cada columna de pixeles es o puede ser de un pixel de ancho y sesenta y cuatro pixeles de largo y puede tener una vía de transmisión de lectura que va desde la parte superior a la parte inferior de la columna de pixeles. La elección de dónde colocar la interconexión tiene muchas opciones dentro de esa área y podría ser elegida para permitir la separación deseada de la interconexión a interconectar .

Por otra parte, debido a que la interconexión se puede localizar únicamente cuando la vía de transmisión de lectura de la columna de pixeles y la vía de transmisión de lectura de superposición del circuito de soporte, con el fin de leer la columna del pixeles correspondiente de la gama de interconexión puede ser de un pixel de ancho y dieciséis pixeles de largo (para este e emplo) , el cual es la intersección entre la columna de pixeles y el circuito de soporte a ser conectado.

En la figura 18e, el área disponible para la colocación del circuito de soporte puede ser igual a ocho unidades de pixeles de ancho por ocho unidades de pixeles de largo, que se muestra como las líneas verticales más densas en la figura Por lo tanto, la interconexión (1824) entre los sustratos (1852) y (1854) debe caer en algún lugar en el área de sesenta y cuatro unidades de pixeles con el fin de leer la columna de píxeles correspondiente. Cabe señalar que la relación de aspecto del área de circuito de soporte en este ejemplo es de 8/8. Cada columna de píxeles es o puede ser un de píxel de ancho y sesenta y cuatro píxeles de largo y puede tener una vía de transmisión de lectura que va desde la parte superior a la parte inferior de la columna de píxeles. La elección de dónde colocar la interconexión tiene muchas opciones dentro de esa área y podría ser elegida para permitir la separación deseada de la interconexión a interconectar .

Por otra parte, debido a que la interconexión se puede localizar únicamente cuando la vía de transmisión de lectura de la columna de píxeles y la vía de transmisión de lectura de superposición del circuito de soporte, con el fin de leer la columna de píxeles correspondiente de la gama de interconexión puede ser de un píxel de ancho y ocho píxeles de largo (para este ejemplo) , el cual es la intersección entre la columna de píxeles y el circuito de soporte a ser conectado.

En la figura 18f el área disponible para la colocación del circuito de soporte puede ser igual a dieciséis unidades de píxeles de ancho por cuatro unidades de píxeles de largo, que se muestra como las líneas verticales más densas en la figura Por lo tanto, la interconexión entre los sustratos debe caer en algún lugar en el área de sesenta y cuatro unidades de píxeles con el fin de leer la columna de píxeles correspondiente. Cabe señalar que la relación de aspecto del área de circuito de soporte en este ejemplo es 16/4, este ejemplo muestra la flexibilidad que estos métodos y aparatos descritos en el presente documento pueden proporcionar. Cada columna de píxeles es o puede ser de un píxel de ancho y sesenta y cuatro píxeles de largo y puede tener una vía de transmisión de lectura que va desde la parte superior a la parte inferior de la columna de píxeles. La elección de dónde colocar la interconexión tiene muchas opciones dentro de esa área y podría ser elegida para permitir la separación deseada de la interconexión a interconectar .

Por otra parte, debido a que la interconexión se puede localizar únicamente cuando la vía de transmisión de lectura de la columna de píxeles y la vía de transmisión de lectura de superposición del circuito de soporte, con el fin de leer la columna de píxeles correspondiente de la gama de interconexión puede ser de un píxel de ancho y cuatro píxeles de largo (para este ejemplo) , el cual es la intersección entre la columna de píxeles y el circuito de soporte a ser conectado.

También debe tenerse en cuenta que el patrón de la asociación del circuito de soporte a la columna de píxeles puede ser diferente de la de las figuras 18b a 18f y dicha asociación puede en última instancia, proporcionar a la distancia óptima de las interconexiones de distancia entre sí. Por ejemplo, las interconexiones se pueden colocar de forma óptima al menos dos anchuras de pixeles aparte, cuatro anchuras de pixeles aparte, ocho anchuras de pixeles aparte, o más entre sí. Un diseñador puede determinar de manera óptima la distancia a la que las interconexiones pueden ser colocadas separadas entre sí con base en dos grados de libertad: (1) el número de pixeles por columna, y (2) la relación de aspecto y la ubicación del circuito. En los ejemplos mostrados en las figuras 18b-18f, las interconexiones (1824) pueden estar situadas cerca de ocho pixeles de distancia entre sí. Sin embargo, se entenderá que otros diseños se pueden implementar sin apartarse del espíritu o alcance de la descripción.

Por ejemplo, como se ilustra en la figura 18b, cada una de las interconexiones (1824) pueden estar situadas a ocho pixeles de longitud y un píxel de ancho de distancia entre sí. Debido a que las columnas de circuito tienen cada una, una relación de aspecto de un píxel de ancho y sesenta y cuatro pixeles de longitud, las interconexiones (1824) después pueden ser situadas a ocho pixeles de distancia entre sí en columnas adyacentes, como se ilustra en la figura 18b, hasta que se alcanza la parte inferior del circuito (1800) , en cuyo caso las interconexiones (1824) se mueven entonces a la parte superior de la siguiente columna y continúan por toda la anchura de la matriz de pixeles (1810) . Por el contrario, en la figura 18f, las interconexiones (1824) se encuentran todavía a ocho píxeles de longitud y un píxel de ancho de distancia entre sí. Sin embargo, en este ejemplo, la relación de aspecto del columna de circuito es ahora de cuatro píxeles de longitud y dieciséis píxeles de anchura. Así, para que las interconexiones (1824) tengan un mínimo de ocho píxeles de distancia entre sí, una columna de circuito (1856b) debe ser omitida ya que la relación de aspecto es de sólo cuatro píxeles de longitud, de manera que las interconexiones (1824) mantienen el espaciamiento óptimo. Así, por ejemplo, la colocación de una interconexión (1824) en la esquina superior izquierda de la matriz de píxeles (1810) en la figura 18f (en el primer píxel de la primera columna (1828)) y luego pasar a la columna de píxeles próximo (1830) y la cuenta hacia atrás de ocho píxeles de longitud, la siguiente interconexión (1824) después puede ser colocada en la tercera columna de circuito (1856c) , omitiendo la segunda columna de circuito (1856b) por completo. Este patrón se puede utilizar en toda la matriz de píxeles. La segunda columna de circuito (1856b) se conecta entonces a la matriz de píxeles por una interconexión (1824a) que se coloca en la novena columna de píxeles y el patrón se repite para todas las columnas de circuito omitidas. Por lo tanto, como se ilustra, el espaciamiento óptimo de interconexión se puede lograr y varios diseños de circuitos pueden ser acomodados sin apartarse del alcance de la descripción.

Haciendo de nuevo referencia a la figura 7, además del primera sensor de imágenes (710) y el segundo sensor de imágenes (711) , que están en comunicación eléctrica con un sustrato (715) o una pluralidad de sustratos, se ilustra una modalidad de un sensor de imágenes que tiene una pluralidad de matrices de píxeles que pueden estar configuradas con interconexiones escalonadas como se discutió aquí anteriormente. Tal configuración puede ser deseable para la captura de imágenes de tres dimensiones, en donde las dos matrices de píxeles se pueden fijar durante el uso. En otra modalidad, una primera matriz de píxeles y una segunda matriz de píxeles pueden ser dedicadas a la recepción de un intervalo predeterminado de longitudes de onda de radiación electromagnética, en donde la primera matriz de píxeles está dedicada a un rango diferente de radiación electromagnética de longitud de onda que la segunda matriz de píxeles .

La figura 19 ilustra una metodología de diseño y pruebas relacionadas con la optimización de una matriz de pixeles en un primer sustrato, un paso puede ser el de decidir sobre las diferencias de tolerancias disponibles para la fabricación de un sensor de imágenes . Un diseño puede ser procesado y la distancia de golpe puede ser determinada por una serie de criterios . Un sensor de prueba simulado puede entonces ser probado y leído y rediseñado si se desea.

La figura 20 ilustra una modalidad que tiene al menos un circuito de soporte dedicado para un área de pixeles dada. Una pluralidad de circuitos de soporte dedicado (2060a) - (2060f) se puede utilizar en un dispositivo de imágenes (2000) y puede ser apilado con respecto a la matriz de pixeles (2010) de acuerdo con los principios de la divulgación. La matriz de pixeles (2010) puede comprender una pluralidad de áreas de pixeles (2050) . Cada una de la pluralidad de áreas de pixeles, tales como (2050a) - (2050f) , puede comprender al menos un circuito de soporte (2060) dedicado al procesamiento de sólo los datos producidos por la pluralidad de pixeles (2026) dentro de un área de pixeles dada predeterminada o definida (2050) para que el circuito se dedique (2060) exclusivamente. Por ejemplo, cada área de pixeles (2050) puede tener un circuito de conversión analógico a digital dedicado para convertir los datos analógicos leídos de pixeles asociados (2026) desde dentro del área de pixeles asociada (2050) .

Esta asociación estrecha y directa de circuitos dedicados puede ser usada para simplificar el procesamiento de la señal digital en el sensor de imágenes lo que simplifica en gran medida el tiempo y la serialización de los procesos dentro del sensor de imágenes. Tal característica se puede utilizar para controlar la producción de calor y el consumo de energía dentro del sensor de imágenes .

La figura 21 ilustra esquemáticamente un sensor de imágenes grande que muestra la escalabilidad de los principios y enseñanzas de la divulgación. Cada columna de pixeles es o puede ser de un píxel de ancho y cien y veintiocho pixeles de largo. Tenga en cuenta que esto ha sido elegido como un ejemplo para la representación de la enseñanza de la divulgación, pero debe tenerse en cuenta que cualquier número de pixeles para la longitud de columna es posible y puede ser utilizado sin apartarse del alcance de la descripción. Cabe señalar además que el número de pixeles para la longitud de la columna puede ser un número par o impar y no tiene que ser una potencia de 2. Como se puede ver en la figura, el área disponible para la colocación del circuito de soporte puede ser igual a cuatro unidades de pixeles de ancho por dieciséis unidades de pixeles de largo, que se muestra como las líneas verticales más densas en la figura Por lo tanto, la interconexión entre los sustratos debe caer en algún lugar en el área de sesenta y cuatro unidades de píxeles. Por otra parte, debido a que la interconexión se puede localizar únicamente cuando la vía de transmisión de lectura de la columna de píxeles y la vía de transmisión de lectura del circuito de soporte se superponen, con el fin de leer la columna de píxeles correspondiente el rango de interconexión puede ser de un píxel de ancho y dieciséis píxeles de largo (para este ejemplo), que es la intersección entre la columna de píxeles y el circuito de soporte a ser conectado. Cabe señalar que la relación de aspecto del área de circuito de soporte en este ejemplo es de 4/16. La elección de dónde colocar la interconexión tiene muchas opciones dentro de esa área y podría ser elegida para permitir la separación deseada de la interconexión a interconectar . Como ilustra la figura, mediante la repetición de los métodos de esta descripción incluso la última tecnología de sensor de imágenes puede ser utilizada con estos métodos. También hay que señalar que puede haber una pluralidad de interconexiones (2516 y 2518) para cualquier columna de píxeles a fin de permitir una mayor flexibilidad (procesamiento en paralelo de columna de píxeles, por ejemplo) para grandes configuraciones de matriz.

La figura 22 ilustra esquemáticamente un sensor de imágenes grande que muestra la escalabilidad de los principios y enseñanzas de la divulgación. Cada columna de píxeles es o puede ser de un píxel de ancho y cien y veintiocho píxeles de largo. Tenga en cuenta que esto ha sido elegido como un ejemplo para la representación de la enseñanza de la divulgación, pero debe tenerse en cuenta que cualquier número de píxeles para la longitud de columna es posible y puede ser utilizado sin apartarse del alcance de la descripción. Cabe señalar además que el número de píxeles para la longitud de la columna puede ser un número par o impar y no tiene que ser una potencia de 2. Como se puede ver en la figura, el área disponible para la colocación del circuito de soporte puede ser igual a dos unidades de píxeles de ancho por treinta y dos unidades de píxeles de largo, que se muestra como las líneas verticales más densas en la figura Por lo tanto, la interconexión entre los sustratos debe caer en algún lugar en el área de sesenta y cuatro unidades de píxeles. Por otra parte, debido a que la interconexión se puede localizar únicamente cuando la vía de transmisión de lectura de la columna de píxeles y la vía de transmisión del circuito de soporte se superponen, con el fin de leer la columna de píxeles correspondiente el rango de interconexión puede ser de un píxel de ancho y dieciséis píxeles de largo (para este ejemplo) , que es la intersección entre la columna de píxeles y el circuito de soporte a ser conectado. Cabe señalar que la relación de aspecto del área de circuito de soporte es de 2/32. La elección de dónde colocar la interconexión tiene muchas opciones dentro de esa área y podría ser elegida para permitir la separación deseada de la interconexión a interconectar . Como ilustra la figura, mediante la repetición de los métodos de esta descripción incluso la última tecnología de sensor de imágenes puede ser utilizada con estos métodos. También hay que señalar que puede haber una pluralidad de interconexiones (2616 y 2618) para cualquier columna de píxeles a fin de permitir una mayor flexibilidad (procesamiento en paralelo de columna de píxeles, por ejemplo) para grandes configuraciones de matriz. Cabe señalar que las figuras 21 y 22 representan la misma matriz de píxeles con la única diferencia entre las dos figuras siendo que la relación de aspecto de la circuítería de soporte ha cambiado (es decir, relación de aspecto 4/16 en la figura 21 y relación de aspecto 2/32 en la figura 22) .

Se apreciará que las estructuras y aparatos descritos en este documento son meramente ejemplares para la optimización de un sensor de imagen, y se debe apreciar que cualquier estructura, aparato o sistema para la optimización de un sensor de imagen en un sensor de imágenes que usa una tecnología de apilamiento tridimensional y escalamiento de la sinterconexiones entre los sustratos en la pila, que realiza las mismas funciones que, o equivalentes a, las descritas en este documento están destinados a caer dentro del alcance de esta descripción, incluyendo las estructuras, aparatos o sistemas para la formación de imágenes, que son actualmente conocidos, o que pueden estar disponibles en el f turo. Cualquier cosa que funcione igual, o de manera equivalente a, un medio para la optimización de una matriz de pixeles en un sensor de imágenes que usa una tecnología de apilamiento tridimensional y escalonamiento de las interconexiones entre los sustratos en la pila, entra dentro del alcance de esta descripción.

Los expertos en la técnica relevante apreciarán las ventajas proporcionadas por las características de la divulgación. Por ejemplo, una característica potencial de la descripción es proporcionar una matriz de pixeles optimizada en un sensor de imágenes, que es simple de diseño y fabricación. Otra característica potencial de la descripción es proporcionar un sensor de este tipo de formación de imágenes con pixeles más grandes en relación al tamaño total. Otra característica potencial es proporcionar una matriz de pixeles optimizada en un sensor de imágenes que usa una tecnología de apilamiento tridimensional y el escalonamiento de las interconexiones entre los sustratos dentro de la pila.

En la descripción detallada anterior, diversas características de la divulgación se agrupan ya sea en una sola modalidad para el propósito de racionalizar la divulgación o se discuten en diferentes modalidades. Este método de comunicación no debe ser interpretado como el reflejo de una intención de que la divulgación reclamada requiere más características que son citadas expresamente en cada reivindicación. Más bien, como reflejan las siguientes reivindicaciones, los aspectos inventivos se encuentran en menos de todas las características de una única modalidad divulgada anteriormente y varias características inventivas divulgadas en modalidades separadas se pueden combinar para formar su propia modalidad tal como se reivindica más completamente a continuación. Por lo tanto, las siguientes reivindicaciones se incorporan a esta descripción detallada por esta referencia, con cada reivindicación independientemente como una modalidad separada de la descripción.

Es de entenderse que las disposiciones descritas anteriormente son sólo ilustrativas de la aplicación de los principios de la divulgación. Numerosas modificaciones y disposiciones alternativas pueden ser ideadas por los expertos en la técnica sin apartarse del espíritu y alcance de la descripción y las reivindicaciones adjuntas están destinadas a cubrir tales modificaciones y disposiciones. Por lo tanto, aunque la descripción se ha mostrado en los dibujos y descrito anteriormente con particularidad y detalle, será evidente para los expertos en la técnica que numerosas modificaciones, incluyendo, pero no limitado a, variaciones en el tamaño, materiales, forma, función y modo de funcionamiento, montaje y utilización se pueden hacer sin apartarse de los principios y conceptos establecidos en este documento.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sensor de imágenes que comprende: una pluralidad de sustratos que comprenden un primer sustrato y al menos un segundo sustrato de soporte, subsecuente; una matriz de pixeles; una pluralidad de interconexiones; y una pluralidad de circuitos de soporte; en donde el primer sustrato de la pluralidad de sustratos comprende la matriz de pixeles ; en donde la pluralidad de circuitos de soporte están dispuestos en el al menos un segundo sustrato de soporte, subsecuente, que está dispuesto remotamente en relación con dicho primer sustrato; en donde dicha pluralidad de circuitos de soporte están eléctricamente conectados a, y en comunicación eléctrica con dicha matriz de pixeles a través de la pluralidad de interconexiones dispuestas entre dicho primer sustrato y dicho al menos un segundo sustrato de soporte, subsecuente; en donde dicho segundo sustrato de soporte, subsecuente, está dispuesto detrás de dicha matriz de pixeles en relación con un objeto a ser formado en imagen; en donde dicha pluralidad de interconexiones están espaciadas relativamente entre sí a una distancia que es mayor a una distancia de píxeles de dicha matriz de píxeles .

2. El sensor de imágenes de la reivindicación 1, caracterizado porgue dicho sensor de imágenes está iluminado por la parte posterior.

3. El sensor de imágenes de la reivindicación 1, caracterizado porgue la pluralidad de sustratos comprende, además, una pluralidad de segundos sustratos de soporte, subsecuentes.

4. El sensor de imágenes de la reivindicación 1, caracterizado porque dicha matriz de píxeles cubre una mayoría sustancial de una superficie de dicho primer sustrato.

5. El sensor de imágenes de la reivindicación 1, caracterizado porque dicha matriz de píxeles cubre más del veinticinco por ciento de una superficie de dicho primer sustrato.

6. El sensor de imágenes de la reivindicación 1, caracterizado porque dicha matriz de píxeles cubre más del cuarenta por ciento de una superficie de dicho primer sustrato.

7. El sensor de imágenes de la reivindicación 1, caracterizado porque dicha matriz de píxeles cubre más del setenta por ciento de una superficie de dicho primer sustrato .

8. El sensor de imágenes de la reivindicación 1, caracterizado porque dicha matriz de píxeles cubre más del noventa por ciento de una superficie de dicho primer sustrato .

9. El sensor de imágenes de la reivindicación 1, caracterizado porque uno de dichos circuitos de soporte es un convertidor analógico a digital .

10. El sensor de imágenes de la reivindicación 1, caracterizado porque uno de dichos circuitos de soporte es un circuito amplificador.

11. El sensor de imágenes de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho al menos un segundo sustrato de soporte, subsecuente, está alineado en la dimensión Z con dicho primer sustrato en configuración apilada.

12. El sensor de imágenes de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho segundo sustrato de soporte, subsecuente, está dispuesto detrás de dicho primer sustrato y desplazado lateralmente desde ahí.

13. El sensor de imágenes de la reivindicación 2, caracterizado porque dicho primer sustrato está hecho principalmente de material de silicio.

14. El sensor de imágenes de la reivindicación 2, caracterizado porque dicho primer sustrato está hecho principalmente de material semiconductor "High-Z" , tal como telurio de cadmio.

15. El sensor de imágenes de la reivindicación 2, caracterizado porque dicho sustrato está hecho de material semiconductor III-V, tal como arseniuro de galio.

16. El sensor de imágenes de la reivindicación 3, caracterizado porque dicho primer sustrato y dicha pluralidad de segundos sustratos de soporte, subsecuentes, están apilados en alineación para que una pluralidad de columnas de comunicación se formen en una apilación multi-capa .

17. El sensor de imágenes de la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de la pluralidad de interconexiones es un golpe y comprende una distancia de golpe a golpe que es mayor a dos pixeles de ancho.

18. El sensor de imágenes de la reivindicación 17, caracterizado porque la distancia de golpe a golpe es mayor a cuatro pixeles de ancho.

19. El sensor de imágenes de la reivindicación 17, caracterizado porque la distancia de golpe a golpe es mayor a ocho pixeles de ancho.

20. El sensor de imágenes de la reivindicación 17, caracterizado porque la distancia de golpe es mayor a Di3tancia_Interconexion =

21. El sensor de imágenes de la reivindicación 1, caracterizado porque la matriz de pixeles está compuesta de una pluralidad de columnas de pixeles, en donde cada columna de pixeles comprende una pluralidad de pixeles; en donde cada una de la pluralidad de columnas de pixeles dentro de la matriz de pixeles es leída a una vía de transmisión, empezando desde una primera columna que es leída desde un origen común, en donde una segunda columna es leída desde una primera fila que es diferente a la columna de pixeles que fue leída previamente con respecto a la segunda columna y diferente de la columna de pixeles que es leída subsecuente con respecto a la segunda columna.

22. El sensor de imágenes de la reivindicación 21, caracterizado porque dicha primera fila está espaciada al menos dos posiciones de fila lejos de la posición de la fila de la columna de pixeles previamente leída y la columna de pixeles leída subsecuentemente.

23. Un sensor de imágenes que comprende: una pluralidad de sustratos que comprende un primer sustrato y al menos un segundo sustrato de soporte, subsecuente; una matriz de pixeles; una pluralidad de interconexiones; y una pluralidad de circuitos de soporte; en donde el primer sustrato de la pluralidad de sustratos comprende la matriz de píxeles; en donde la pluralidad de circuitos de soporte están dispuestos en el al menos un segundo sustrato de soporte, subsecuente, que está dispuesto remotamente en relación con dicho primer sustrato; en donde dicha pluralidad de circuitos de soporte están eléctricamente conectados a, y en comunicación eléctrica con, dicha matriz de píxeles a través de la pluralidad de interconexiones dispuestas entre dicho primer sustrato y dicho al menos un segundo sustrato de soporte, subsecuente; en donde dicho segundo sustrato de soporte, subsecuente, está dispuesto detrás de dicha matriz de píxeles en relación con un objeto a ser formado en imagen; en donde dicha matriz de píxeles cubre una mayoría de una primera superficie de dicho primer sustrato; en donde dicha pluralidad de interconexiones están espaciadas entre sí a una distancia que es mayor a una distancia de píxeles de dicha matriz de píxeles.

24. El sensor de imágenes de la reivindicación 23, caracterizado porque dicho sensor de imágenes está iluminado por la parte posterior.

25. El sensor de imágenes de la reivindicación 23, caracterizado porque la pluralidad de sustratos comprende, además, una pluralidad de segundos sustratos de soporte, subsecuentes.

26. El sensor de imágenes de la reivindicación 23, caracterizado porque dicha matriz de pixeles cubre una mayoría sustancial de una superficie de dicho primer sustrato .

27. El sensor de imágenes de la reivindicación 23, caracterizado porque dicha matriz de pixeles cubre más del cincuenta y cinco por ciento de una superficie de dicho primer sustrato.

28. El sensor de imágenes de la reivindicación 23, caracterizado porque dicha matriz de pixeles cubre más del sesenta por ciento de una superficie de dicho primer sustrato .

29. El sensor de imágenes de la reivindicación 23, caracterizado porque dicha matriz de pixeles cubre más del setenta por ciento de una superficie de dicho primer sustrato.

30. El sensor de imágenes de la reivindicación 23, caracterizado porque dicha matriz de pixeles cubre más del noventa por ciento de una superficie de dicho primer sustrato .

31. El sensor de imágenes de la reivindicación 23, caracterizado porque uno de dichos circuitos de soporte es un convertidor analógico a digital .

32. El sensor de imágenes de la reivindicación 23, caracterizado porque uno de dichos circuitos de soporte es un circuito amplificador.

33. El sensor de imágenes de la reivindicación 23, caracterizado porque dicho al menos un segundo sustrato de soporte, subsecuente, está alineado en la dimensión Z con dicho primer sustrato en una configuración apilada.

34. El sensor de imágenes de la reivindicación 23, caracterizado porque dicho al menos un segundo sustrato de soporte, subsecuente, está dispuesto detrás de dicho primer sustrato y desplazado lateralmente desde el mismo.

35. El sensor de imágenes de la reivindicación 23, caracterizado porque dicho primer sustrato está hecho principalmente de material de silicio.

36. El sensor de imágenes de la reivindicación 24, caracterizado porque dicho primer sustrato está hecho principalmente de material semiconductor "High-Z" , tal como telurio de cadmio.

37. El sensor de imágenes de la reivindicación 24, caracterizado porque dicho sustrato está hecho de material semiconductor III-V, tal como arseniuro de galio.

38. El sensor de imágenes de la reivindicación 25, caracterizado porque dicho primer sustrato y dicha pluralidad de segundos sustratos de soporte, subsecuentes, están apilados en alineación para que una pluralidad de columnas de comunicación se formen en una apilación muíti-capa .

39 . El sensor de imágenes de la reivindicación 23 , caracterizado porque cada uno de la pluralidad de interconexiones es un golpe y comprende una distancia de golpe a golpe que es mayor a dos pixeles de ancho.

40 . El sensor de imágenes de la reivindicación 39 , caracterizado porque la distancia de golpe a golpe es mayor a cuatro pixeles de ancho.

41 . El sensor de imágenes de la reivindicación 39 , caracterizado la distancia de golpe a golpe es mayor a ocho pixeles de ancho.

42 . El sensor de imágenes de la reivindicación 39 , caracterizado porque la distancia de golpe es mayor a Dis t anci a_Inte rconexi 6n

43. El sensor de imágenes de la reivindicación 23 , caracterizado porque la matriz de pixeles está compuesta de una pluralidad de columnas de pixeles, en donde cada columna de pixeles comprende una pluralidad de pixeles ; en donde cada una de la pluralidad de columnas de pixeles dentro de la matriz de pixeles es leída a una vía de transmisión, empezando desde una primera columna que es leída desde un origen común, en donde una segunda columna es leída desde una primera fila que es diferente a la columna de pixeles que fue leída previamente con respecto a la segunda columna y diferente de la columna de pixeles que es leída subsecuente con respecto a la segunda columna.

44. El sensor de imágenes de la reivindicación 43, caracterizado porque dicha primera fila está espaciada al menos dos posiciones de fila lejos de la posición de la fila de la columna de pixeles previamente leída y la columna de pixeles leída subsecuentemente.

45. Un sensor de imágenes que comprende: una pluralidad de sustratos; una matriz de pixeles; y una pluralidad de circuitos de soporte; en donde un primer sustrato de la pluralidad de sustratos comprende la matriz de pixeles; en donde la pluralidad de circuitos de soporte están dispuestos en el al menos un segundo sustrato de soporte, subsecuente, que está dispuesto remotamente en relación con dicho primer sustrato; en donde dicha pluralidad de circuitos de soporte están eléctricamente conectados a, y en comunicación eléctrica con, dicha matriz de pixeles; en donde dicho al menos un segundo sustrato de soporte, subsecuente, está dispuesto detrás de dicha matriz de p xeles en relación con un objeto a ser formado en imagen; en donde dicha matriz de pixeles cubre al menos un cuarenta por ciento de una primera superficie de dicho primer sustrato; en donde la matriz de pixeles de dicho primer sustrato se comunica eléctricamente con la pluralidad de circuitos de soporte dispuestos en dicho al menos un segundo sustrato de soporte, subsecuente, a través de una pluralidad de vías de transmisión de lectura respectivas dispuestas en cada uno de la pluralidad de sustratos y están electrónicamente conectados mediante interconexiones.

46. El sensor de imágenes de la reivindicación 45, caracterizado porgue dicho sensor de imágenes está iluminado por la parte posterior.

47. El sensor de imágenes de la reivindicación 45, caracterizado porque el al menos un sustrato de soporte, subsecuente, comprende una pluralidad de sustratos de soporte subsecuentes .

48. El sensor de imágenes de la reivindicación 45, caracterizado porgue dicha matriz de pixeles cubre una mayoría sustancial de una superficie de dicho primer sustrato .

49. El sensor de imágenes de la reivindicación 45, caracterizado porque dicha matriz de pixeles cubre más del cincuenta por ciento de una superficie de dicho primer sustrato.

50. El sensor de imágenes de la reivindicación 45, caracterizado porque dicha matriz de pixeles cubre más del sesenta por ciento de una superficie de dicho primer sustrato .

51. El sensor de imágenes de la reivindicación 45, caracterizado porque dicha matriz de pixeles cubre más del setenta por ciento de una superficie de dicho primer sustrato .

52. El sensor de imágenes de la reivindicación 45, caracterizado porque dicha matriz de pixeles cubre más del noventa por ciento de una superficie de dicho primer sustrato .

53. El sensor de imágenes de la reivindicación 45, caracterizado porque uno de dicha pluralidad de circuitos de soporte es un convertidor analógico a digital.

54. El sensor de imágenes de la reivindicación 45, caracterizado porque uno de dichos circuitos de soporte es un circuito amplificador.

55. El sensor de imágenes de la reivindicación 45, caracterizado porque dicho al menos un segundo sustrato de soporte, subsecuente, está alineado con dicho primer sustrato .

56. El sensor de imágenes de la reivindicación 45, caracterizado porque dicho al menos un segundo sustrato de soporte, subsecuente, está dispuesto detrás de dicho primer sustrato y desplazado lateralmente desde el mismo.

57. El sensor de imágenes de la reivindicación 46, caracterizado porque dicho primer sustrato está hecho principalmente de material de silicio.

58. El sensor de imágenes de la reivindicación 46, caracterizado porque dicho primer sustrato está hecho principalmente de material semiconductor "High-Z" , tal como telurio de cadmio.

59. El sensor de imágenes de la reivindicación 46, caracterizado porque dicho sustrato está hecho de material semiconductor III-V, tal como arseniuro de galio.

60. El sensor de imágenes de la reivindicación 47, caracterizado porque dicho primer sustrato y dicha pluralidad de sustratos de soporte subsecuentes están apilados en alineación para que una pluralidad de columnas de comunicación se formen en una apilación multi-capa.

61. El sensor de imágenes de la reivindicación 45, caracterizado porque cada uno de la pluralidad de interconexiones es un golpe y comprende una distancia de golpe a golpe que es mayor a dos pixeles de ancho.

62. El sensor de imágenes de la reivindicación 61, caracterizado porque la distancia de golpe a golpe es mayor a cuatro pixeles de ancho.

63. El sensor de imágenes de la reivindicación 61, caracterizado la distancia de golpe a golpe es mayor a ocho pixeles de ancho.

64. El sensor de imágenes de la reivindicación 61, caracterizado porque la distancia de golpe es mayor a Distancia__Interconexi6n = y(A'* MBmmE'íx.l^ ) 1 +(A * MS.ELIIÍÍEIX.I )2

65. El sensor de imágenes de la reivindicación 45, caracterizado porque la matriz de pixeles está compuesta de una pluralidad de columnas de pixeles, en donde cada columna de pixeles comprende una pluralidad de pixeles; en donde cada una de la pluralidad de columnas de pixeles dentro de la matriz de pixeles es leída a una vía de transmisión, empezando desde una primera columna que es leída desde un origen común, en . donde una segunda columna es leída desde una primera fila que es diferente a la columna de pixeles que fue leída previamente con respecto a la segunda columna y diferente de la columna de pixeles que es leída subsecuente con respecto a la segunda columna. sensor de imágenes de la reivindicación 65, caracterizado porque dicha primera fila está espaciad al menos dos posiciones de fila lejos de la posición de 1 fila de la columna de pixeles previamente leída y 1 columna de pixeles leída subsecuentemente.