一种红外探测器封装结构及封装方法技术

本发明专利技术公开了一种红外探测器封装结构，包括封装壳体、红外芯片、光学窗口和金属焊盘，封装壳体与光学窗口组成真空密闭腔体，封装壳体内底部上设有金属凹槽，且金属凹槽的至少两个角具有与凹槽连通的凹陷，红外芯片通过导电浆贴装于金属凹槽底面上，且金属凹槽槽壁与红外芯片侧壁的最大距离不大于红外芯片的最大允许偏移量。还提供了一种该红外探测器的封装方法。该红外探测器封装结构的结构简单、容易实现、且能同时克服对于芯片的偏移控制的问题及后续封装过程中存在的导电银浆容易溢出导致短路等问题；本发明专利技术的封装方法工艺简单，可控性强，用肉眼和普通放大镜即能判定偏移量好坏，能够提高生产效率，有效降低成本。有效降低成本。有效降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种红外探测器封装结构及封装方法


[0001]本专利技术属于半导体COB( Chips on Board）封装的固晶领域，具体涉及一种红外探测器封装结构及封装方法。

技术介绍

[0002]外探测器封装是将整片晶圆切片成单独的晶圆，然后通过导电银浆将晶圆与晶圆基板预固定，再经过高温烘烤定性固定。因设备稳定性、物料偏差、导电银浆烘烤后膨胀性系不均等问题，导致晶圆偏移超标；且晶圆DA（Die Attach）需使用光学测量仪器测量其偏移量，不仅效率低，而且光学测量仪器昂贵。
[0003]基板表面金属镀层表面平整，点完导电银浆，晶圆粘贴在导电银浆上，制造过程点导电银浆量和银浆路线、时间及DA（Die Attach）设备压力参数不稳定性，使得在晶圆贴装过程中，导电银浆容易溢出晶圆边界，产生短路的风险。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种结构简单、容易实现、且能够同时克服对于芯片的偏移控制以及对于后续封装过程中存在的导电银浆容易溢出导致短路等问题的用于红外探测器封装结构；同时，还提供了一种能够有效降低成本、提高生产效率，工艺简单，可控性强，采用肉眼和普通放大镜即能判定偏移量好坏的用于红外探测器的封装方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种红外探测器封装结构，包括封装壳体、红外芯片、光学窗口和金属焊盘，所述封装壳体与光学窗口组成真空密闭腔体，所述封装壳体内底部上设有金属凹槽，且所述金属凹槽的至少两个角设有与凹槽连通的凹陷，所述红外芯片通过导电浆贴装于所述金属凹槽底面上，且所述金属凹槽槽壁与红外芯片侧壁的最大距离不大于所述红外芯片的最大允许偏移量。
[0006]作为优选，所述金属凹槽的四个角设有与金属凹槽连通的凹陷；所述凹陷为弧形凹槽；所述金属凹槽的高度为红外芯片厚度的0.2
‑
0.8，进一步优选为0.35
‑
0.7。
[0007]作为优选，所述金属焊盘设于所述封装壳体内的两侧；所述红外芯片通过邦定线（如金线）与金属焊盘邦定；所述封装壳体的背面（即底部）设有引脚，所述红外芯片通过封装壳体内的金属焊盘和引脚与外部实现电连接。
[0008]作为优选，所述光学窗口为滤光片；所述滤光片与封装壳体的开口通过焊接形成真空密闭腔体。
[0009]作为一个总的专利技术构思，还提供一种红外探测器的封装方法，通过在封装壳体内底面上形成金属凹槽，该金属凹槽的至少两个角上具有与所述金属凹槽连通的凹陷，然后通过导电浆将红外芯片贴装于所述金属凹槽内，且所述金属凹槽槽壁与红外芯片侧壁的最大距离不大于所述红外芯片的最大允许偏移量。
[0010]上述的红外探测器的封装方法，包括如下步骤：S1、提供封装壳体，在封装壳体内形成金属焊盘，并在封装壳体内底面上形成金属凹槽，所述金属凹槽的至少两个角上设有与所述金属凹槽连通的凹陷；S2、提供红外芯片，然后采用导电浆将所述芯片贴装所述金属凹槽内；S3、将红外芯片与金属焊盘邦定；S4、提供一光学窗口，并采用光学窗口对所述封装壳体的开口封口，形成真空密闭腔体。
[0011]作为优选，步骤S1具体包括：（1）预设一个红外芯片安装区域范围，所述安装区域范围与所述金属凹槽和凹陷位置对应，设定图形化的金属焊盘的设置位置及图形，然后在红外芯片安装区域范围和封装壳体内至少包括围绕图形化的金属焊盘的各周围区域形成保护胶层；（2）将封装壳体放入电镀槽进行电镀，以在图形化的金属焊盘的设置位置形成图形化的金属焊盘，在红外芯片安装区域的周围形成金属镀层台，待镀层厚度达到设定范围后取出，再将预设的红外芯片安装区域范围的保护胶层去除，获得所需带凹陷的凹槽；（3）在除带凹陷的凹槽以外的其他区域均设置保护胶层，然后放入电镀槽中进行电镀，待凹槽底面和侧壁的镀层达到要求后，停止电镀，去除保护胶层，获得用于安装红外芯片的金属凹槽。
[0012]作为优选，步骤S2具体包括：先在金属凹槽的设定位置涂导电浆，利用导电浆的粘结力将红外芯片贴合在金属凹槽内，再进行烘烤，以实现将红外芯片贴装在金属凹槽内。
[0013]作为优选，步骤S4中，所述光学窗口为滤光片；所述封口为将所述光学窗口与所述封装壳体顶部进行真空焊接。
[0014]作为优选，所述金属凹槽槽的四个角均设与金属凹槽连通的凹陷；所述凹陷为弧形凹槽。
[0015]本专利技术所产生的有益效果为：1、通过在基板上设置下沉的金属凹槽用于芯片贴装，并控制金属凹槽的尺寸使金属凹槽槽壁与芯片侧壁的最大距离不超过芯片的最大允许偏移量，可以有效控制芯片的偏移范围，采用肉眼和普通放大镜即可判定偏移量的好坏，提高生产效率，且降低了检测成本。同时，通过在金属凹槽的至少两个角，例如可以是四个角上均设置于金属凹槽连通的凹陷，在采用导电银浆将芯片贴装时，溢出的导电浆一方面可以被具有一定高度的金属凹槽侧壁挡住，另一方面，即使导电浆较多时，溢出后能流入凹陷内，能避免导电浆溢出造成短路的风险；本专利技术的封装结构简单、构思巧妙，可以通过一个整体的凹槽结构同时实现对于芯片的偏移控制以及对于后续封装过程中存在的导电银浆容易溢出导致短路等问题，可以大大降低封装成本和工艺难度。
[0016]2、本专利技术通过金属化电镀在基板上形成下沉的金属凹槽，该金属凹槽的至少两个角上形成与金属凹槽连通的凹陷，即可同时解决在封装过程中芯片贴装存在的晶圆容易超标、检测效率低且成本高，以及贴装过程银浆容易溢出而造成短路等风险的问题，且本专利技术的工艺条件简单、可控性好，且可以大大降低封装成本和工艺难度，并可有效提高封装效率。
[0017]3、本专利技术中，通过金属电镀的方法形成金属凹槽，不仅附着力强，成本低，而且可
以根据需要设计所需形状，工艺可控性强。
附图说明
[0018]图1为红外探测器封装结构的侧视示意图。
[0019]图2为未进行封口的红外探测器封装结构示意图。
[0020]图3为红外探测器封装结构的爆炸示意图。
[0021]附图标记：1、红外芯片；2、邦定线；3、封装壳体；4、金属焊盘；5、引脚；6、光学窗口；7、金属凹槽。
具体实施方式
[0022]以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本专利技术作进一步描述，但并不因此而限制本专利技术的保护范围。
[0023]一种红外探测器封装结构，如图1
‑
3所示，包括封装壳体3、红外芯片1、光学窗口6和金属焊盘4，所述封装壳体3底部（背面）具有引脚5，所述封装壳体3与光学窗口6组成真空密闭腔体，所述封装壳体3内底部中央设有金属凹槽7，金属凹槽7周围的封装壳体3内底面上设有电镀金属层，且所述金属凹槽7的四个角上具有与金属凹槽7连通的弧形槽，所述红外芯片1通过导电浆贴装于所述金属凹槽7底面上，且所述金属凹槽7槽壁与红外芯片1侧壁的最大距离不大于所述红外芯片1的最大允许偏移量。本实施例中，金属凹槽7为方形金属凹槽。此处的最大允许偏移量是指红外芯片1在金属凹槽7内，在X轴和Y轴方向设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红外探测器封装结构，其特征在于，包括封装壳体、红外芯片、光学窗口和金属焊盘，所述封装壳体与光学窗口组成真空密闭腔体，其特征在于，所述封装壳体内底部上设有金属凹槽，且所述金属凹槽的至少两个角设有与凹槽连通的凹陷，所述红外芯片通过导电浆贴装于所述金属凹槽底面上，且所述金属凹槽槽壁与红外芯片侧壁的最大距离不大于所述红外芯片的最大允许偏移量。2.根据权利要求1所述的红外探测器封装结构，其特征在于，所述金属凹槽的四个角均设有与金属凹槽连通的凹陷；所述凹陷为弧形凹槽；所述金属凹槽的高度为红外芯片厚度的0.2
‑
0.8。3.根据权利要求1或2所述的红外探测器封装结构，其特征在于，所述金属焊盘设于所述封装壳体内的两侧；所述红外芯片通过邦定线与金属焊盘邦定；所述封装壳体的背面设有引脚，所述红外芯片通过金属焊盘和引脚与外部实现电连接。4.根据权利要求1或2所述的红外探测器封装结构，其特征在于，所述光学窗口为滤光片；所述滤光片与封装壳体顶部通过焊接形成真空密闭腔体。5.一种红外探测器的封装方法，其特征在于，通过在封装壳体内底面上形成金属凹槽，该金属凹槽的至少两个角上设有与所述金属凹槽连通的凹陷，然后通过导电浆将红外芯片贴装于所述金属凹槽内，且所述金属凹槽槽壁与红外芯片侧壁的最大距离不大于所述红外芯片的最大允许偏移量。6.根据权利要求5所述的红外探测器的封装方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、提供封装壳体，在封装壳体内形成金属焊盘，并在封装壳体内底面上形成金属凹槽，所述金属凹槽的至少两个角具有与所述金属凹槽连通的凹陷；S2、提供红外芯片，采用导电浆将红外芯片贴装于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志双，曾广锋，高涛，陈玉成，
申请(专利权)人：东莞先导先进科技有限公司，
类型：发明
国别省市：