[發(fā)明專利]真空密封封裝、具有真空密封封裝的印刷電路基板、電子儀器以及真空密封封裝的制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080008210.5
• 申請日: 2010-01-27
• 公開（公告）號: CN102318060A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 山崎隆雄;佐野雅彥;倉科晴次
• 申請（專利權(quán)）人: 日本電氣株式會社
• 主分類號: H01L23/02
• 分類號: H01L23/02;G01J1/02;H01L23/26
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 謝麗娜;關(guān)兆輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及將電子器件真空密封的真空密封封裝及其制造方法。

背景技術(shù)

最近，在真空密封了紅外線傳感器、陀螺儀傳感器(角速度傳感器)、溫度傳感器、壓力傳感器、加速度傳感器等電子器件的封裝或裝置中要求小型、高性能化、低成本化。其中，在安裝有用于夜間的安全用監(jiān)視攝像頭、計(jì)算并顯示溫度分布的熱紅外圖像儀(thermography)等的紅外線傳感器(紅外線受光元件)的封裝或裝置中，要求內(nèi)部被高真空密封。

通常，作為紅外線受光元件有量子型和熱型。其中，雖然熱型與量子型相比其跟蹤性差，但是熱型是一種檢測相對熱量的方式，因此，可以為非冷卻方式，可以使其結(jié)構(gòu)變得簡單。因此，通過熱型，能夠?qū)⑸a(chǎn)成本抑制成較低。

在安裝有該熱型紅外線傳感器的封裝或裝置中，通過由檢測元件的受光部吸收透過窗口的紅外線，受光部周圍的溫度發(fā)生變化。另外，檢測與此溫度變化相伴的電阻變化作為信號。

為了高靈敏度地檢測信號，需要將受光部熱絕緣。為此，以往通過將受光部形成為浮在半空的結(jié)構(gòu)或者將檢測元件自身配置在真空容器內(nèi)來確保該熱絕緣性。

但是，為了確保熱絕緣性，一旦將電子器件密封到真空中之后，吸附在真空密封封裝主體部內(nèi)的表面上的氣體分子(H₂O、O₂、N₂等)隨著時間的經(jīng)過慢慢地釋放到封裝主體部內(nèi)的空間中，從而產(chǎn)生封裝主體部內(nèi)的真空度下降的現(xiàn)象。其結(jié)果，存在電子器件的性能下降(例如在紅外線傳感器中，輸出信號的靈敏度下降)的問題。

因此，在現(xiàn)有的真空密封封裝中，為了改善上述問題，在封裝的內(nèi)部安裝被稱為“GETTER：吸氣劑”的材料，即使在發(fā)生如上所述的封裝主體部內(nèi)的釋氣的情況下，也可以通過該吸氣劑吸附氣體分子來防止真空度的下降。

作為吸氣劑材料例如使用鋯、釩、鐵或者這些的合金等，但是如果放置在大氣中，則氣體分子吸附到表面，從而變成無法再吸附氣體的飽和狀態(tài)。因此，在將吸氣劑安裝在真空密封封裝內(nèi)部并真空密封之前，需要對吸氣劑實(shí)施所謂的“活化”處理并在進(jìn)行活化之后在真空中密封吸氣劑。所謂“活化”處理是指將吸氣劑加熱至大約400℃～900℃而釋放表面的分子。

作為安裝有這種吸氣劑的熱型的非冷卻紅外線傳感器裝置及其制造方法，例如有專利文獻(xiàn)1所公開的技術(shù)。圖65是表示該專利文獻(xiàn)1的非冷卻紅外線傳感器裝置的截面結(jié)構(gòu)。在本結(jié)構(gòu)中，成為真空封裝的封裝主體部100由金屬板101和金屬罩102構(gòu)成。吸氣劑105連接在設(shè)置于該封裝主體部100的內(nèi)部以及外部的端子103以及104之間。通過從封裝外部對該端子104流過電流，對內(nèi)置于吸氣劑105的加熱器106進(jìn)行加熱。如圖66所示，該加熱器66與端子104電連接，通過對加熱器106的通電，吸氣劑105同時被加熱而被活化。

另外，在該專利文獻(xiàn)1中作為其他技術(shù)公開了如圖67所示的以下方法，即，將吸氣劑105接合在金屬罩102的內(nèi)面，通過使被加熱的外部加熱器107與金屬罩102接觸來加熱吸氣劑105而使其活化。

此外，在圖65～圖67所示的裝置上設(shè)置有：紅外線受光元件108、用于使封裝主體部100內(nèi)變成真空的排氣管109、用于使紅外線透過的紅外線透過窗110。

關(guān)于安裝有吸氣劑的熱型的非冷卻紅外線傳感器裝置及其制造方法，除了上述的專利文件1之外，還公開在以下的專利文獻(xiàn)2以及3中。

如圖68所示，專利文獻(xiàn)2所示的技術(shù)為如下：穿過在紅外線透過窗110設(shè)置的抽成真空用的貫通孔111而配線的吸氣劑105，被配置在與下部板一體的基板112和紅外線透過窗110之間的空隙113內(nèi)，通過對穿過貫通孔111的配線114進(jìn)行通電來加熱內(nèi)部的吸氣劑105，從而使其活化。

如圖68所示，專利文獻(xiàn)3所示的技術(shù)為如下：在放置在真空腔室115內(nèi)的狀態(tài)下，使安裝在紅外線透過窗110上的吸氣劑105與加熱器116、117接觸而對其進(jìn)行加熱，從而使其活化，之后，在真空中接合紅外線透過窗110和上部的基板118。

另外，除了如上所述的專利文獻(xiàn)1至3之外，在專利文獻(xiàn)4中也公開了真空封裝技術(shù)。該真空封裝如圖70所示，在突出于封裝主體部100內(nèi)的遮光板120上設(shè)置相當(dāng)于上述吸氣劑的環(huán)形的氣體吸附劑121，通過上部的紅外線透過窗110對該氣體吸附劑121照射光能，由此吸附內(nèi)部的氣體而使其變成真空。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利特開平2003-139616號公報

專利文獻(xiàn)2：日本專利特開平11-326037號公報