[發明專利]高真空的紅外線傳感器及其封裝方法

在審

• 申請號: 201610650449.1
• 申請日: 2016-08-10
• 公開（公告）號: CN107727246A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 王志鑫;周雪峰;林明芳;方豫龍
• 申請（專利權）人: 菱光科技股份有限公司
• 主分類號: G01J5/10
• 分類號: G01J5/10;H01L27/146
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司11228
• 代理人: 張秋越

技術領域

本發明有關一種紅外線傳感器，尤指一種無熱電致冷器（Thermoelectric Cooling，TEC)的二件式高真空封裝的紅外線傳感器。

背景技術

已知，目前用以感測熱源輻射的紅外線傳感器的結構具有一金屬基座，該金屬基座具有一腔體，該腔體中固設有一熱電致冷器(TEC)，于該熱電致冷器的表面上固接有一紅外線感測芯片，且于該腔體內固設有一吸氣劑，在于該金屬基座上方設有焊料片，以該焊料片將一玻璃層固接于金屬基座上。紅外線傳感器在運用時，外部的熱源輻射(紅外線)通過玻璃層進入于腔體中，該熱源輻射將被紅外線感測芯片感測以輸出清晰的圖像。以吸氣劑使該腔體保一真空度狀態，并以該熱電致冷器吸取紅外線感測芯片工作時所產生的熱源，使該紅外線感測芯片能正常工作。

由于上述的紅外線傳感器的吸氣劑與紅外感測芯片在金屬基座同一側，吸氣劑激活需要在高溫環境下(>300度以上)，這導致紅外感測芯片無法承受這樣的高溫，而失去感測溫度的功效。吸氣劑與紅外線感測芯片位于同側、金屬基座需制作焊墊與吸氣劑接著，致使金屬基座制作成本較高。吸氣劑與紅外線感測芯片同側設計、其激活方式需采電激方式，無法使用加熱式激活，因電激方式所使用的機臺構造費用造價較高。且在金屬基座內固設有熱電致冷器，使封裝后模塊體積無法以較微小化設計呈現使用體積較大。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種高真空的紅外線傳感器封裝方法，包括：a)、備有一基座，該基座具有一腔體及多個導電部，該多個導電部一端延伸于該腔體內形成裸露狀態的焊點；b)、于該基座的腔體涂布膠體，將一紅外線感測芯片黏著于該腔體內部，該紅外線感測芯片具有一紅外線的晶圓，該晶圓電性黏貼到電路板上，該電路板上具有多個導電接點；c)、以電漿清洗基座的該多個焊點及該紅外線感測芯片的該多個導電接點；d)、將多條的金屬導線電性鏈接于該基座的該多個焊點及該紅外線感測芯片的該多個導電接點之間；e)、將焊料片置于該基的腔體中，檢測焊料片的焊接穩固性；f)、以輸入信號給紅外線感測芯片，以測試該紅外線感測芯片的晶圓是否有損壞；g)、備有一光學透視窗，以電漿清洗該光學透視窗；h)、以黏著技術或涂布技術將該吸氣劑固接于該光學透視窗上；i)、將具有吸氣劑的光學透視窗及固晶有紅外線感測芯片的基座一起送入于回焊爐中；j)、以加熱方式對光學透視窗上的吸氣劑進行加熱，激活該吸氣劑達到工作狀態；k)、以該回焊爐將該基座的焊料片熔解將該光學透視窗焊接于該基座上，使該腔體形成高真空狀態。

在本發明的一實施例中，在a）步驟中該基座的腔體具有一凸垣部，使該焊料片設于該凸垣部上。

在本發明的一實施例中，在a）步驟的該基座為塑料或陶瓷材料，該基座的該多個導電部為有引腳的接腳，該導電部設于該基座二側形成相對應狀態的雙列式封裝結構，或多個該接腳可設于該基座的四邊。

在本發明的一實施例中，在a）步驟的該基座為塑料或陶瓷材料，該基座為無引腳的基座，該多個導電部設于該基座的四邊。

在本發明的一實施例中，其特征在于，在a）步驟與b）步驟之間還包含有清洗該基座及將基座烘干等制程。

在本發明的一實施例中，在b）步驟的該膠體為絕緣膠或導電膠。

在本發明的一實施例中，在b）步驟與c）步驟之間還包含：在該基座與該紅外線感測芯片固晶后，送入于烤箱烘烤，使該膠體干涸。

在本發明的一實施例中，在g）步驟的該光學透視窗其上具有一第一表面及一第二表面，于該第二表面上設有一光罩層。

在本發明的一實施例中，該光學透視窗為鍺晶圓，使8μm-14μm的遠紅外線波長穿過。

在本發明的一實施例中，在h）步驟的該吸氣劑固接于該光學透視窗的第二表面上。

在本發明的一實施例中，該吸氣劑為柱狀或片狀。

在本發明的一實施例中，在k）步驟后還包含有l）步驟，該l）步驟在該基座與該光學透視窗熔封后，將測試該基座與該光學透視窗的焊接處是否完全接合，使該腔體不會產生漏氣現象。

在本發明的一實施例中，在l）步驟后還包含有m）步驟在該基座與該光學透視窗熔封形成模塊后，以輸入信號檢測該紅線外感測芯片的成像信號是否正常。