[發(fā)明專利]多波段拼接紅外探測(cè)器封裝結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310488264.5
• 申請(qǐng)日: 2023-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116666408A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王青;黃一彬;魏超群;孫鴻生;陳軍;任海;程增賜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明物理研究所
• 主分類號(hào): H01L27/146
• 分類號(hào): H01L27/146
• 代理公司: 昆明今威專利商標(biāo)代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

本發(fā)明的多波段拼接紅外探測(cè)器封裝結(jié)構(gòu)包括：讀出電路、支撐層薄膜、探測(cè)器芯片、濾光片、鍵合點(diǎn)、基板、冷平臺(tái)和銦柱，基板固定在冷平臺(tái)上，讀出電路固定在基板上，至少二個(gè)探測(cè)器芯片通過(guò)若干個(gè)銦柱互聯(lián)在讀出電路上，探測(cè)器芯片彼此平行排列，若干個(gè)鍵合點(diǎn)設(shè)置在探測(cè)器芯片外側(cè)的讀出電路上，支撐層薄膜包括：橫支撐層薄膜，至少二個(gè)橫支撐層薄膜設(shè)置在探測(cè)器芯片外側(cè)的或者設(shè)置在探測(cè)器芯片外側(cè)和兩個(gè)探測(cè)器芯片之間的讀出電路上，上述橫支撐層薄膜平行于探測(cè)器芯片，所述濾光片粘接固定在讀出電路上方的橫支撐層薄膜上，橫支撐層薄膜的厚度大于銦柱高度與探測(cè)器芯片的厚度之和；濾光片平行于讀出電路并覆蓋住所有探測(cè)器芯片。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及焦平面紅外探測(cè)器領(lǐng)域，特別涉及一種多波段紅外探測(cè)器拼接封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

中國(guó)專利CN108630667A公開(kāi)了一種紅外探測(cè)器，紅外探測(cè)器包括基體以及短波紅外光敏芯片、中波紅外光敏芯片、芯片支架，中波紅外光敏芯片設(shè)置于基體上，短波紅外光敏芯片通過(guò)芯片支架設(shè)置于中波紅外光敏芯片的上方，且短波紅外光敏芯片的感光區(qū)域與中波紅外光敏芯片的感光區(qū)域在上下方向上重疊，使用時(shí)，待檢測(cè)光束經(jīng)過(guò)短波紅外光敏芯片后待檢測(cè)光束中的短波紅外波段被短波紅外光敏芯片吸收并產(chǎn)生短波探測(cè)信號(hào)，此時(shí)待檢測(cè)光束中的中波紅外波段透過(guò)短波紅外光敏芯片后照射到中波紅外光敏芯片上并被吸收，產(chǎn)生中波探測(cè)信號(hào)，該探測(cè)器不需要設(shè)置雙色濾光片，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且待測(cè)光束中的短波紅外波段被短波紅外光敏芯片吸收，避免對(duì)中波紅外光敏芯片的探測(cè)造成影響，該專利是把波段濾光片放置在光闌(或支架)上實(shí)現(xiàn)的，它一方面導(dǎo)致封裝結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，不利于組件的小型化，另一方面在濾光片與探測(cè)器之間存在較大間隙，可能導(dǎo)致雜散光進(jìn)入，同時(shí)在多波段探測(cè)器中存在串色問(wèn)題。

為提升在干擾、隱身、偽裝等復(fù)雜環(huán)境中對(duì)目標(biāo)信息有效探測(cè)與識(shí)別能力，當(dāng)前紅外探測(cè)器技術(shù)通過(guò)提高器件探測(cè)靈敏度、擴(kuò)大像素規(guī)模的傳統(tǒng)強(qiáng)度探測(cè)模式已趨于瓶頸。需要進(jìn)行多波段探測(cè)，獲取更多信息。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)同一探測(cè)目標(biāo)探測(cè)的時(shí)間延遲盡可能短，多個(gè)波段需要盡可能靠近，當(dāng)前多波段的單芯片紅外探測(cè)器，或需要多個(gè)讀出模塊，存在讀出電路制備工藝難度大的問(wèn)題，或由于層疊式結(jié)構(gòu)制備工藝難度高、系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜等問(wèn)題。另外，多波段之間往往存在較為嚴(yán)重的串?dāng)_。

多芯片拼接可以較好地解決疊層式結(jié)構(gòu)制備工藝難度大的問(wèn)題，但多芯片拼接當(dāng)前技術(shù)中大部分的焦平面組件波段選擇是在封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)把波段濾光片放置在光闌上實(shí)現(xiàn)的，對(duì)于某些多芯片拼接結(jié)構(gòu)，可能還需要制作專門的濾光片支架，這種方式一方面導(dǎo)致封裝結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，不利于組件的小型化。而且在濾光片與探測(cè)器之間存在較大間隙，可能導(dǎo)致雜散光進(jìn)入。另外，在多波段探測(cè)濾光片不同波段間無(wú)法有效格，容易出現(xiàn)串色問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種多波段拼接紅外探測(cè)器的封裝結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多波段紅外探測(cè)器的封裝，部分地解決當(dāng)前多波段探測(cè)器中存在的串色、雜散光等問(wèn)題以及封裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于器件的小型化問(wèn)題。

為了完成本申請(qǐng)的發(fā)明目的，本申請(qǐng)采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明的一種多波段拼接紅外探測(cè)器封裝結(jié)構(gòu)，它包括：讀出電路、支撐層薄膜、探測(cè)器芯片、濾光片、鍵合點(diǎn)、基板、冷平臺(tái)和銦柱，基板固定在冷平臺(tái)上，讀出電路固定在基板上，至少二個(gè)探測(cè)器芯片通過(guò)若干個(gè)銦柱互聯(lián)在讀出電路上，探測(cè)器芯片彼此平行排列，若干個(gè)鍵合點(diǎn)設(shè)置在探測(cè)器芯片外側(cè)的讀出電路上，其中：所述支撐層薄膜包括：橫支撐層薄膜，至少二個(gè)橫支撐層薄膜設(shè)置在探測(cè)器芯片外側(cè)的或者設(shè)置在探測(cè)器芯片外側(cè)和兩個(gè)探測(cè)器芯片之間的讀出電路上，上述橫支撐層薄膜平行于探測(cè)器芯片，所述濾光片粘接固定在讀出電路上方的橫支撐層薄膜上，橫支撐層薄膜的厚度大于銦柱高度與探測(cè)器芯片的厚度之和；濾光片平行于讀出電路并覆蓋住所有探測(cè)器芯片。

本發(fā)明的一種多波段拼接紅外探測(cè)器封裝結(jié)構(gòu)，其中：所述支撐層薄膜還包括：縱支撐層薄膜，在所述至少二個(gè)橫支撐層薄膜的兩端分別設(shè)置有一個(gè)縱支撐層薄膜，縱支撐層薄膜與橫支撐層薄膜垂直，橫支撐層薄膜和縱支撐層薄膜組成封閉的矩形空間，將所有探測(cè)器芯片圍在其中，濾光片被橫支撐層薄膜和縱支撐層薄膜支撐。