[發明專利]紅外線傳感器高真空封裝結構及其方法

有效

• 申請號: 201610651016.8
• 申請日: 2016-08-10
• 公開（公告）號: CN107742654B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 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: H01L31/0232
• 分類號: H01L31/0232;H01L31/0203;H01L27/146
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 毛廣杰

本發明公開一種紅外線傳感器高真空封裝結構及其方法，包括備有一基座，將紅外線感測芯片黏于該腔體內部，以打線技術使多條金屬導線電性連接該基座與該紅外線感測芯片，將焊料片置于該腔體中。備有一金屬上蓋，將光學透視窗固接于該金屬上蓋上。以黏著技術或涂布技術將吸氣劑設于該光學透視窗及該金屬上蓋上，將該金屬上蓋及該基座送入于回焊爐中。以加熱方式先對吸氣劑進行加熱，激活該吸氣劑達到工作狀態。以該回焊爐將該基座的焊料片熔解將該金屬上蓋焊接于該基座上，使該腔體形成高真空狀態。本發明使紅外線傳感器體積縮小可朝微型化設計，使封裝制程工藝減少，以降減少零件的產生及基座的污染，提高封裝的泄漏率與使用年限，降低制作成本。

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ThermoelectricCooling，TEC)的三件式的紅外線傳感器高真空封裝結構及其方法。

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

因此，本發明的主要目的在于提供一個紅外線傳感器高真空封裝結構及其方法，使紅外線傳感器體積縮小可朝微型化設計，使封裝制程工藝減少，以降減少零件的產生及基座的污染，進而提高封裝的泄漏率與使用年限，以及降低制作成本。

本發明的另一目的在于將吸氣劑設計在遠離紅外感測芯片的另一側，與紅外線感測芯片隔離設計，封裝過程利用機臺的分層加熱方式有效阻隔紅外線感測芯片因受溫度影響，并讓吸氣劑得以接受到激活溫度，同時確保紅外線感側芯片功能完整同時又可達到一個真空度較高的完美封裝。

為達上述的目的，本發明提供一種紅外線傳感器高真空封裝方法，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并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)、以電漿清洗基座的多個該焊點及該紅外線感測芯片的該多個導電接點；

d)、將多條金屬導線電性連接于該基座的多個該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)、備有一金屬上蓋，該金屬上蓋具有一凸起部，該凸起部具有一窗口；

h)、電漿處理，將金屬上蓋進行電漿處理；

i)、將焊料片置于該金屬上蓋，以加熱處理后，將光學透視窗固接于該金屬上蓋上；