红外线传感器高真空封装结构及其方法技术

本发明专利技术公开一种红外线传感器高真空封装结构及其方法，包括备有一基座，将红外线感测芯片黏于该腔体内部，以打线技术使多条金属导线电性连接该基座与该红外线感测芯片，将焊料片置于该腔体中。备有一金属上盖，将光学透视窗固接于该金属上盖上。以黏着技术或涂布技术将吸气剂设于该光学透视窗及该金属上盖上，将该金属上盖及该基座送入于回焊炉中。以加热方式先对吸气剂进行加热，激活该吸气剂达到工作状态。以该回焊炉将该基座的焊料片熔解将该金属上盖焊接于该基座上，使该腔体形成高真空状态。本发明专利技术使红外线传感器体积缩小可朝微型化设计，使封装制程工艺减少，以降减少零件的产生及基座的污染，提高封装的泄漏率与使用年限，降低制作成本。

Structure and method of high vacuum package for infrared sensor

【技术实现步骤摘要】
红外线传感器高真空封装结构及其方法
本专利技术有关一种红外线传感器，尤指一种无热电致冷器ThermoelectricCooling，TEC)的三件式的红外线传感器高真空封装结构及其方法。
技术介绍
已知，目前用以感测热源辐射的红外线传感器的结构具有一金属基座，该金属基座具有一腔体，该腔体中固设有一热电致冷器(TEC)，于该热电致冷器的表面上固接有一红外线感测芯片，且于该腔体内固设有一吸气剂，在于该金属基座上方设有焊料片，以该焊料片将一玻璃层固接于金属基座上。红外线传感器在运用时，外部的热源辐射(红外线)通过玻璃层进入于腔体中，该热源辐射将被红外线感测芯片感测以输出清晰的图像。以吸气剂使该腔体保一真空度状态，并以该热电致冷器吸取红外线感测芯片工作时所产生的热源，使该红外线感测芯片能正常工作。由于上述的红外线传感器的吸气剂与红外感测芯片在金属基座同一侧，吸气剂激活需要在高温环境下(>300度以上)，这导致红外感测芯片无法承受这样的高温，而失去感测温度的功效。吸气剂与红外线感测芯片位于同侧、金属基座需制作焊垫与吸气剂接着，致使金属基座制作成本较高。吸气剂与红外线感测芯片同侧设计、其激活方式需采电激方式，无法使用加热式激活，因电激方式所使用的机台构造费用造价较高。且在金属基座内固设有热电致冷器，使封装后模块体积无法以较微小化设计呈现使用体积较大。
技术实现思路
因此，本专利技术的主要目的在于提供一个红外线传感器高真空封装结构及其方法，使红外线传感器体积缩小可朝微型化设计，使封装制程工艺减少，以降减少零件的产生及基座的污染，进而提高封装的泄漏率与使用年限，以及降低制作成本。本专利技术的另一目的在于将吸气剂设计在远离红外感测芯片的另一侧，与红外线感测芯片隔离设计，封装过程利用机台的分层加热方式有效阻隔红外线感测芯片因受温度影响，并让吸气剂得以接受到激活温度，同时确保红外线感侧芯片功能完整同时又可达到一个真空度较高的完美封装。为达上述的目的，本专利技术提供一种红外线传感器高真空封装方法，包括：a)、备有一基座，该基座具有一腔体及多个导电部，该多个导电部一端延伸于该腔体内并形成裸露状态的焊点；b)、于该基座的腔体涂布胶体，将一红外线感测芯片黏着于该腔体内部，该红外线感测芯片具有一红外线的晶圆，该晶圆电性黏贴到电路板上，该电路板上具有多个导电接点；c)、以电浆清洗基座的多个该焊点及该红外线感测芯片的该多个导电接点；d)、将多条金属导线电性连接于该基座的多个该焊点及该红外线感测芯片的该多个导电接点之间；e)、将焊料片置于该基的腔体中，检测焊料片的焊接稳固性；f)、以输入信号给红外线感测芯片，以测试该红外线感测芯片的晶圆是否有损坏；g)、备有一金属上盖，该金属上盖具有一凸起部，该凸起部具有一窗口；h)、电浆处理，将金属上盖进行电浆处理；i)、将焊料片置于该金属上盖，以加热处理后，将光学透视窗固接于该金属上盖上；j)、在该金属上盖与该光学透视窗固接后，将进行该金属上盖与该光学透视窗的接合处是否以有漏气现象；k)、通过黏着技术或涂布技术将吸气剂设于该光学透视窗上；l)、将金属上盖及该基座一起送入于回焊炉中；m)、以加热方式对光学透视窗上的吸气剂进行加热，激活该吸气剂达到工作状态；n)、以该回焊炉将该基座的焊料片熔解将该金属上盖焊接于该基座上，使该腔体形成高真空状态。其中，在a步骤中该基座的腔体具有一凸垣部，使该焊料片设于该凸垣部上。其中，在a步骤的该基座为塑料或陶瓷材料，该基座的该多个导电部为有引脚的接脚，该导电部设于该基座二侧形成相对应状态的双列式封装结构，或该多个接脚设于该基座的四边。其中，在a步骤的该基座的材料为塑料或陶瓷，该基座为无引脚的基座，该多个导电部设于该基座的四边。其中，在a步骤与b步骤之间还包括清洗该基座及将该基座烘干的步骤。其中，在b步骤的该胶体为绝缘胶或导电胶。其中，在b步骤与c步骤之间还包括在该基座与该红外线感测芯片固晶后，送入于烤箱烘烤，使该胶体干涸的步骤。其中，在g步骤的该凸起部为中空状，该凸起部的外侧延伸有一接合于该基座内部的接合部，该凸起部的内侧延伸有一承载部，该承载部以预焊该焊料片。其中，在g步骤中还包括清洗处理的步骤，以清洗该金属上盖。其中，在g步骤与h步骤中还包括有烘烤处理的步骤，以烤箱烘烤该金属上盖。其中，在i步骤的该光学透视窗上具有一第一表面及一第二表面，于该第二表面上设有一光罩层。其中，该光学透视窗为锗晶圆，使8μm-14μm的远红外线波长穿过。其中，在k步骤的该吸气剂以设于该光学透视窗的第二表面上。其中，在k步骤的该吸气剂进一步设于该金属上盖的背面。其中，该吸气剂进设于该金属上盖的凸起部内部。其中，该吸气剂为柱状或片状。其中，在k步骤及l步骤之间还包括在吸气剂涂布或黏着毕后，以清洁该金属上盖与该光学透视窗的步骤。其中，在n步骤后还包括一o步骤，该o步骤具体为：该基座与该金属上盖熔封后，将测试该基座与该金属上盖的焊接处是否完全接合，使该腔体不会产生漏气现象。其中，在o步骤后还包括以输入信号检测该红线外感测芯片的成像信号是否正常的p步骤。本专利技术提供一种红外线传感器高真空封装结构，包括：一基座，其上具有一腔体及多个导电部，该多个导电部一端延伸于该腔体内并形成焊点；一红外线感测芯片，固接于该腔体内，该红外线感测芯片上具有一红外线的晶圆，该晶圆电性连接到一电路板上，该电路板上具有多个导电接点；多条金属导线，电性连接于多个该焊点及该多个导电接点上；一金属上盖，固接于该基座的腔体中，该金属上盖上具有一凸起部，该凸起部具有一窗口；一光学透视窗，固接于该窗口中，该光学透视窗上具有一第一表面及一第二表面；一吸气剂，设于该光学透视窗的第二表面上；其中，该基座与该金属上盖固接后，使该吸气剂封接于该基体与该金属上盖所形成的腔体中。其中，该基座的腔体内具有一凸垣部。其中，还包括一焊料片，该焊料片设于该凸垣部上。其中，该凸起部为中空状，其外侧延伸有一接合部，该接合部与该焊料片固接，该凸起部内侧延伸有一承载部，该承载部上接合该焊料片，以固接该光学透视窗。其中，该第二表面上设有一光罩层。其中，该光学透视窗为能够使8μm-14μm的远红外线波长穿过的锗晶圆。其中，该基座为塑料或陶瓷材料，该基座的该多个导电部为有引脚的接脚，该多个导电部设于该基座二侧并形成相对应状态的双列式封装结构，或多个该接脚设于该基座的四边。其中，该基座的材料为塑料或陶瓷，该基座为无引脚的基座，该多个导电部设于该基座的四边。其中，该吸气剂配置于该金属上盖的背面。其中，该吸气剂配置于该金属上盖的凸起部内部。附图说明图1，为本专利技术的第一实施例的红外线传感器高真空封装结构的封装方法流程示意图；图2，为本专利技术的第一实施例的红外线传感器高真空封装结构的外观立体示意图；图3，为图2的外观立体分解示意图；图4a，为图2的光学透视窗的第二表面示意图；图4b，为图2的另一光学透视窗的第二表面示意图；图4c，为图2的再一光学透视窗的第二表面示意图；图5，为图2的光学透视窗与金属上盖固接的背面示意图；图6，为图2的另一光学透视窗与金属上盖固接的背面示意图；图7，为图2的侧剖视示意图；图8，为本专利技术的第二实施例的红外线传感器高真空封装结构的外观立体分解示意图。图中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红外线传感器高真空封装方法，其特征在于，包括：a)、备有一基座，该基座具有一腔体及多个导电部，该多个导电部一端延伸于该腔体内并形成裸露状态的焊点；b)、于该基座的腔体涂布胶体，将一红外线感测芯片黏着于该腔体内部，该红外线感测芯片具有一红外线的晶圆，该晶圆电性黏贴到电路板上，该电路板上具有多个导电接点；c)、以电浆清洗基座的多个该焊点及该红外线感测芯片的该多个导电接点；d)、将多条金属导线电性连接于该基座的多个该焊点及该红外线感测芯片的该多个导电接点之间；e)、将焊料片置于该基的腔体中，检测焊料片的焊接稳固性；f)、以输入信号给红外线感测芯片，以测试该红外线感测芯片的晶圆是否有损坏；g)、备有一金属上盖，该金属上盖具有一凸起部，该凸起部具有一窗口；h)、电浆处理，将金属上盖进行电浆处理；i)、将焊料片置于该金属上盖，以加热处理后，将光学透视窗固接于该金属上盖上；j)、在该金属上盖与该光学透视窗固接后，将进行该金属上盖与该光学透视窗的接合处是否以有漏气现象；k)、通过黏着技术或涂布技术将吸气剂设于该光学透视窗上；l)、将金属上盖及该基座一起送入于回焊炉中；m)、以加热方式对光学透视窗上的吸气剂进行加热，激活该吸气剂达到工作状态；n)、以该回焊炉将该基座的焊料片熔解将该金属上盖焊接于该基座上，使该腔体形成高真空状态。...

【技术特征摘要】
1.一种红外线传感器高真空封装方法，其特征在于，包括：a)、备有一基座，该基座具有一腔体及多个导电部，该多个导电部一端延伸于该腔体内并形成裸露状态的焊点；b)、于该基座的腔体涂布胶体，将一红外线感测芯片黏着于该腔体内部，该红外线感测芯片具有一红外线的晶圆，该晶圆电性黏贴到电路板上，该电路板上具有多个导电接点；c)、以电浆清洗基座的多个该焊点及该红外线感测芯片的该多个导电接点；d)、将多条金属导线电性连接于该基座的多个该焊点及该红外线感测芯片的该多个导电接点之间；e)、将焊料片置于该基的腔体中，检测焊料片的焊接稳固性；f)、以输入信号给红外线感测芯片，以测试该红外线感测芯片的晶圆是否有损坏；g)、备有一金属上盖，该金属上盖具有一凸起部，该凸起部具有一窗口；h)、电浆处理，将金属上盖进行电浆处理；i)、将焊料片置于该金属上盖，以加热处理后，将光学透视窗固接于该金属上盖上；j)、在该金属上盖与该光学透视窗固接后，将进行该金属上盖与该光学透视窗的接合处是否以有漏气现象；k)、通过黏着技术或涂布技术将吸气剂设于该光学透视窗上；l)、将金属上盖及该基座一起送入于回焊炉中；m)、以加热方式对光学透视窗上的吸气剂进行加热，激活该吸气剂达到工作状态；n)、以该回焊炉将该基座的焊料片熔解将该金属上盖焊接于该基座上，使该腔体形成高真空状态。2.根据权利要求1所述的红外线传感器高真空封装方法，其特征在于，其中，在a步骤中该基座的腔体具有一凸垣部，使该焊料片设于该凸垣部上。3.根据权利要求1所述的红外线传感器高真空封装方法，其特征在于，其中，在a步骤的该基座为塑料或陶瓷材料，该基座的该多个导电部为有引脚的接脚，该导电部设于该基座二侧形成相对应状态的双列式封装结构，或该多个接脚设于该基座的四边。4.根据权利要求1所述的红外线传感器高真空封装方法，其特征在于，其中，在a步骤的该基座的材料为塑料或陶瓷，该基座为无引脚的基座，该多个导电部设于该基座的四边。5.根据权利要求1所述的红外线传感器高真空封装方法，其特征在于，其中，在a步骤与b步骤之间还包括清洗该基座及将该基座烘干的步骤。6.根据权利要求1所述的红外线传感器高真空封装方法，其中，在b步骤的该胶体为绝缘胶或导电胶。7.根据权利要求1所述的红外线传感器高真空封装方法，其特征在于，其中，在b步骤与c步骤之间还包括在该基座与该红外线感测芯片固晶后，送入于烤箱烘烤，使该胶体干涸的步骤。8.根据权利要求1所述的红外线传感器高真空封装方法，其特征在于，其中，在g步骤的该凸起部为中空状，该凸起部的外侧延伸有一接合于该基座内部的接合部，该凸起部的内侧延伸有一承载部，该承载部以预焊该焊料片。9.根据权利要求1所述的红外线传感器高真空封装方法，其特征在于，其中，在g步骤中还包括清洗处理的步骤，以清洗该金属上盖。10.根据权利要求1所述的红外线传感器高真空封装方法，其特征在于，其中，在g步骤与h步骤中还包括有烘烤处理的步骤，以烤箱烘烤该金属上盖。11.根据权利要求1所述的红外线传感器高真空封装方法，其特征在于，其中，在i步骤的该光学透视窗上具有一第一表面及一第二表面，于该第二表面上设有一光罩层。12.根据权利要求11所述的红外线传感器高真空封装方法，其特征在于，其中，该光学透视窗为锗晶圆，使8μm-14μm的远红外线波长穿过。13.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志鑫，周雪峰，林明芳，方豫龙，
申请(专利权)人：菱光科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71