光谱芯片、芯片封装结构以及制作方法技术

本申请公开了一种光谱芯片、芯片封装结构以及制作方法，本发明专利技术技术方案设置所述光谱芯片的主峰膜系具有至少两层层叠的干涉仪分光结构，所述干涉仪分光结构包括依次层叠的第一反射膜堆、谐振腔层以及第二反射膜堆，所述第一反射膜堆朝向所述基片，所述谐振腔层分为多个与所述光谱通道一一对应的区块，不同所述区块对应不同所述光谱通道，以通过设定波段的光线，从而实现分光，这样，每一层干涉仪分光结构为以半波窄带滤光片，多层叠加的干涉仪分光结构可以有效提高分光带宽，增加通道能量，提高通道信噪比。

Spectrum chip, chip package structure and fabrication method

【技术实现步骤摘要】
光谱芯片、芯片封装结构以及制作方法
本专利技术涉及半导体器件
，更具体的说，涉及一种光谱芯片、芯片封装结构以及制作方法。
技术介绍
现在航天航空领域、无人机等领域对高、超光谱仪的需求越来越多。设备的模块化和小型化涉及是一种主流发展趋势，而光谱仪的核心模块是光谱分光系统，但是目前光谱分光系统中，分光芯片的带宽较小。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术技术方案提供了一种光谱芯片、芯片封装结构以及制作方法，提高分光带宽。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种光谱芯片，具有多个光谱通道，所述光谱芯片包括：基片，具有相对的第一表面和第二表面；设置在所述第一表面的主峰膜系组，所述主峰膜系组包括至少两层层叠的干涉仪分光结构；所述干涉仪分光结构包括依次层叠的第一反射膜堆、谐振腔层以及第二反射膜堆，所述第一反射膜堆朝向所述基片；所述谐振腔层分为多个与所述光谱通道一一对应的区块；设置在所述第二表面的截次峰膜系，用于消除光谱次峰；其中，所述第一反射膜堆、所述第二反射膜堆以及所述截次本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光谱芯片，具有多个光谱通道，其特征在于，所述光谱芯片包括：/n基片，具有相对的第一表面和第二表面；/n设置在所述第一表面的主峰膜系组，所述主峰膜系组包括至少两层层叠的干涉仪分光结构；所述干涉仪分光结构包括依次层叠的第一反射膜堆、谐振腔层以及第二反射膜堆，所述第一反射膜堆朝向所述基片；所述谐振腔层分为多个与所述光谱通道一一对应的区块；/n设置在所述第二表面的截次峰膜系，用于消除光谱次峰；/n其中，所述第一反射膜堆、所述第二反射膜堆以及所述截次峰膜系均包括多层交替层叠设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；所述谐振腔层为所述高折射率材料膜层，或为所述低折射率材料膜层；所述光谱芯片中，所述...

【技术特征摘要】
1.一种光谱芯片，具有多个光谱通道，其特征在于，所述光谱芯片包括：
基片，具有相对的第一表面和第二表面；
设置在所述第一表面的主峰膜系组，所述主峰膜系组包括至少两层层叠的干涉仪分光结构；所述干涉仪分光结构包括依次层叠的第一反射膜堆、谐振腔层以及第二反射膜堆，所述第一反射膜堆朝向所述基片；所述谐振腔层分为多个与所述光谱通道一一对应的区块；
设置在所述第二表面的截次峰膜系，用于消除光谱次峰；
其中，所述第一反射膜堆、所述第二反射膜堆以及所述截次峰膜系均包括多层交替层叠设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；所述谐振腔层为所述高折射率材料膜层，或为所述低折射率材料膜层；所述光谱芯片中，所述高折射率材料膜层和所述低折射率材料膜层交替层叠设置。


2.根据权利要求1所述的光谱芯片，其特征在于，所述主峰膜系组具有至少一个主峰膜系，不同的主峰膜系位于所述第一表面的不同区域，用于对不同波段进行分光；
所述主峰膜系中所述谐振腔层的光学厚度等于其对应分光波段中心波长的二分之一。


3.根据权利要求1或2所述的光谱芯片，其特征在于，所述光谱芯片用于对400nm-1000nm的可见红外波段进行分光，具有64个所述光谱通道，具有三个所述主峰膜系组，不同所述主峰膜系组位于所述第一表面的不同区域，用于对不同的波段进行分光。


4.根据权利要求3所述的光谱芯片，其特征在于，三个所述主峰膜系组包括：
第1主峰膜系组，用于对400nm-500nm波段进行分光，具有10个通道，带宽为10nm，通道间隔为10nm；
第2主峰膜系组，用于对500nm-900nm波段进行分光，具有44个通道，带宽为8nm-9nm，通道间隔为9.09；
第3主峰膜系组，用于对900nm-1000nm波段进行分光，具有10个通道，带宽为10nm，通道间隔为10nm。


5.根据权利要求4所述的光谱芯片，其特征在于，所述第1主峰膜系组具有第1主峰膜系和第2主峰膜系，所述第1主峰膜系组的两个主峰膜系位于所述第一表面的不同区域，分别具有5个所述光谱通道，二者均具有两个层叠的干涉仪分光结构。


6.根据权利要求5所述的光谱芯片，其特征在于，所述第1主峰膜系组中，其第1主峰膜系用于对400nm-440nm波段进行分光，该波段中心波长为λ11＝420nm，形成主峰对应400nm、410nm、420nm、430nm和440nm的5个所述光谱通道；
该第1主峰膜系中：
所述谐振腔层是一层光学厚度为2H11的所述高折射率材料膜层；
所述第一反射膜堆具有2层光学厚度均为H11的所述高折射率材料膜层以及3层光学厚度均为L11的所述低折射率材料膜层；
所述第二反射膜堆具有2层光学厚度均为H11的所述高折射率材料膜层以及2层所述低折射率材料膜层，该2层所述低折射率材料膜层中，与所述谐振腔层相邻的一层所述低折射率材料膜层的光学厚度为3L11，另一层所述低折射率材料膜层的光学厚度均为L11；
所述第1主峰膜系表面还具有一层光学厚度为L11的所述低折射率材料膜层；
其中，L11＝H11＝λ11/4。


7.根据权利要求5所述的光谱芯片，其特征在于，所述第1主峰膜系组中，其第2主峰膜系用于对450nm-490nm波段进行分光，该波段中心波长为λ12＝470，形成主峰对应450nm、460nm、470nm、480nm和490nm的5个所述光谱通道；
该第2主峰膜系中：
所述谐振腔层是一层光学厚度为2H12的所述高折射率材料膜层；
所述第一反射膜堆具有2层光学厚度为H12的所述高折射率材料膜层以及3层所述低折射率材料膜层，该3层所述低折射率材料膜层中，与所述谐振腔层相邻的一层所述低折射率材料膜层的光学厚度为3L12，另外两层所述低折射率材料膜层的光学厚度均为L12；
所述第二反射膜堆具有2层光学厚度为H12的所述高折射率材料膜层以及2层所述低折射率材料膜层，该2层所述低折射率材料膜层中，与所述谐振腔层相邻的一层所述低折射率材料膜层的光学厚度为3L12，另一层所述低折射率材料膜层的光学厚度均为L12；
所述第2主峰膜系表面还具有一层光学厚度为L12的所述低折射率材料膜层；
其中，L12＝H12＝λ12/4。


8.根据权利要求4所述的光谱芯片，其特征在于，所述第2主峰膜系组具有第1主峰膜系-第4主峰膜系，所述第2主峰膜系组的四个主峰膜系位于所述第一表面的不同区域，其第1主峰膜系-第4主峰膜系分别具有10个、12个、12个和10个所述光谱通道，该四个主峰膜系均具有两个层叠的干涉仪分光结构。


9.根据权利要求8所述的光谱芯片，其特征在于，所述第2主峰膜系组中，其第1主峰膜系用于对500nm-581.51nm波段进行分光，该波段中心波长为λ21＝540.9nm，形成主峰对应500nm、(500+△λ21)nm、(500+2△λ21)nm、…、(500+9△λ21)nm的10个所述光谱通道，△λ21为该第1主峰膜系的带宽；
该第1主峰膜系中：
所述谐振腔层是一层光学厚度为2H21的所述高折射率材料膜层；
所述第一反射膜堆具有3层光学厚度均为H21的所述高折射率材料膜层以及4层光学厚度均为L21的所述低折射率材料膜层；
所述第二反射膜堆具有3层光学厚度均为H21的所述高折射率材料膜层以及3层光学厚度均为L21的所述低折射率材料膜层；
所述第1主峰膜系表面还具有一层光学厚度为L11的所述低折射率材料膜层；
其中，L21＝H21＝λ21/4。


10.根据权利要求8所述的光谱芯片，其特征在于，所述第2主峰膜系组中，其第2主峰膜系用于对590.9nm-690...

【专利技术属性】
技术研发人员：周东平，
申请(专利权)人：江苏芯欣光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32