一种非制冷红外探测器的多像素封装结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种非制冷红外探测器的多像素封装结构，包括衬底，所述衬底上形成有多个真空封装单元，每个所述真空封装单元包括形成于所述衬底上的真空微腔体以及封装于该真空微腔体中的多个像素单元，各所述真空封装单元在所述衬底上阵列布置。本实用新型专利技术提供的非制冷红外探测器的多像素封装结构，将各像素单元封装在多个真空微腔体内，各真空微腔体相互独立、互不影响，能避免非制冷红外探测器容易真空封装失效而导致探测器整体无法正常工作的技术问题；同时，由于每个真空微腔体内封装有多个像素单元，能在像素级封装的基础上有效地减小非制冷红外探测器的面阵面积，尤其适用于大面阵非制冷红外探测器的封装。用于大面阵非制冷红外探测器的封装。用于大面阵非制冷红外探测器的封装。

【技术实现步骤摘要】
一种非制冷红外探测器的多像素封装结构


[0001]本技术属于红外探测器
，具体涉及非制冷红外探测器的封装领域，尤其涉及一种非制冷红外探测器的多像素封装结构。

技术介绍

[0002]传统的非制冷红外探测器封装方法主要是芯片级封装，即采用陶瓷或者金属管壳进行封装，具体为对在读出电路上加工好的红外焦平面晶圆进行划片，得到单个的红外焦平面芯片后，将单个的芯片进行贴片打线，真空封盖。整个面阵封装在一个真空腔内，导致该方法制备的探测器可靠性差，一旦真空失效，整个探测器将无法工作；同时，由于一片晶圆通过划片可以得到上百个甚至近千个芯片，因此这种封装方法存在较低的效率和高昂的成本。
[0003]目前，普遍采用晶圆级封装(WLP)的封装方法来实现非制冷红外探测器的批量化封装。晶圆级封装是利用半导体制造技术将一整片在读出电路上加工好的红外焦平面晶圆进行封装后，再划片成单个探测器芯片；该方法工艺过程简单，可实现批量化，但是与芯片封装一样，由于整个面阵封装在一个真空腔内，存在可靠性差的问题。
[0004]也有研究提出像素级封装，即将红外探测器的每个像素分别进行真空封装，每个像素可以独立正常工作；即使某个像素真空封装失效，也不会影响整个探测器的功能。该方法可以极大地提高封装的可靠性，同时能实现批量封装，降低了非制冷红外探测器的成本，但该方法无疑会增加面阵的面积，不利于探测器小型化，批量化生产时产品良率也会降低。

技术实现思路

[0005]本技术涉及一种非制冷红外探测器的多像素封装结构，至少可解决现有技术的部分缺陷。
[0006]本技术涉及一种非制冷红外探测器的多像素封装结构，包括衬底，所述衬底上形成有多个真空封装单元，每个所述真空封装单元包括形成于所述衬底上的真空微腔体以及封装于该真空微腔体中的多个像素单元，各所述真空封装单元在所述衬底上阵列布置。
[0007]作为实施方式之一，所述真空微腔体包括支承于所述衬底上的第一支撑体以及支承于所述第一支撑体上的第二支撑体；所述第一支撑体与所述第二支撑体均呈罩式结构，其中，
[0008]所述第一支撑体将对应的各像素单元罩设于内，所述第一支撑体的罩顶上开设有第一释放孔；所述第二支撑体将对应的第一释放孔罩设于内，所述第二支撑体的罩顶上开设有第二释放孔；
[0009]各所述第二释放孔被密封结构封孔。
[0010]作为实施方式之一，所述第二释放孔在水平面上的投影偏离于对应第一释放孔在该水平面上的投影。
[0011]作为实施方式之一，各所述第一支撑体一体成型组成为图形化的封装支撑层，所述封装支撑层的图形化与各所述真空封装单元的阵列结构适配。
[0012]作为实施方式之一，所述第一支撑体为非晶硅支撑体。
[0013]作为实施方式之一，所述第二支撑体为非晶硅支撑体。
[0014]作为实施方式之一，所述密封结构为一体成型的密封膜，所述密封膜覆盖各所述第二支撑体。
[0015]作为实施方式之一，所述密封膜采用红外增透膜。
[0016]本技术至少具有如下有益效果：
[0017]本技术提供的非制冷红外探测器的多像素封装结构，将各像素单元封装在多个真空微腔体内，各真空微腔体相互独立、互不影响，能避免非制冷红外探测器容易真空封装失效而导致探测器整体无法正常工作的技术问题；同时，由于每个真空微腔体内封装有多个像素单元，能在像素级封装的基础上有效地减小非制冷红外探测器的面阵面积，尤其适用于大面阵非制冷红外探测器的封装。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0019]图1为封装前的器件晶圆图；
[0020]图2
‑
图10为本技术实施例提供的多像素封装结构的加工工艺流程图；
[0021]其中，
[0022]图2为制备第二牺牲层的步骤图；
[0023]图3为第一牺牲层与第二牺牲层图形化的步骤图；
[0024]图4为制备第一支撑层的步骤图；
[0025]图5为刻蚀第一释放孔的步骤图；
[0026]图6为制备第三牺牲层的步骤图；
[0027]图7为制备第二支撑层的步骤图；
[0028]图8为刻蚀第二释放孔的步骤图；
[0029]图9为释放各牺牲层的步骤图；
[0030]图10为密封各第二释放孔后的封装结构示意图。
具体实施方式
[0031]下面对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0032]如图10，本技术实施例提供一种非制冷红外探测器的多像素封装结构，包括衬底1，所述衬底1上形成有多个真空封装单元，每个所述真空封装单元包括形成于所述衬
底1上的真空微腔体以及封装于该真空微腔体中的多个像素单元2，各所述真空封装单元在所述衬底1上阵列布置。
[0033]衬底1以及在衬底1上形成像素单元2为本领域常规技术，此处不作赘述。
[0034]每个真空微腔体内封装的像素单元2的数量可以是两个或两个以上，一般地，各真空微腔体内封装的像素单元2的数量相同，因此可根据衬底1上的像素单元2的数量及阵列布置方式而相应地设计各真空封装单元的阵列布置方式。
[0035]可以理解地，各真空微腔体是相互独立、互不影响地，当其中某一个或某几个真空微腔体失效时，仍有其它真空封装单元能保证探测器的正常工作。
[0036]本实施例提供的非制冷红外探测器的多像素封装结构，将各像素单元2封装在多个真空微腔体内，各真空微腔体相互独立、互不影响，能避免非制冷红外探测器容易真空封装失效而导致探测器整体无法正常工作的技术问题；同时，由于每个真空微腔体内封装有多个像素单元2，能在像素级封装的基础上有效地减小非制冷红外探测器的面阵面积，尤其适用于大面阵非制冷红外探测器的封装。
[0037]上述真空微腔体可采用本领域常规的真空封装结构。然而，本实施例提供一种更为有效的封装方式：
[0038]如图10，所述真空微腔体包括支承于所述衬底1上的第一支撑体51以及支承于所述第一支撑体51上的第二支撑体7；所述第一支撑体51与所述第二支撑体7均呈罩式结构，其中，所述第一支撑体51将对应的各像素单元2罩设于内，所述第一支撑体51的罩顶上开设有第一释放孔511；所述第二支撑体7将对应的第一释放孔511罩设于内，所述第二支撑体7的罩顶上开设有第二释放孔71；各所述第二释放孔71被密封结构8封孔。
[0039]上述第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非制冷红外探测器的多像素封装结构，包括衬底，其特征在于：所述衬底上形成有多个真空封装单元，每个所述真空封装单元包括形成于所述衬底上的真空微腔体以及封装于该真空微腔体中的多个像素单元，各所述真空封装单元在所述衬底上阵列布置。2.如权利要求1所述的非制冷红外探测器的多像素封装结构，其特征在于：所述真空微腔体包括支承于所述衬底上的第一支撑体以及支承于所述第一支撑体上的第二支撑体；所述第一支撑体与所述第二支撑体均呈罩式结构，其中，所述第一支撑体将对应的各像素单元罩设于内，所述第一支撑体的罩顶上开设有第一释放孔；所述第二支撑体将对应的第一释放孔罩设于内，所述第二支撑体的罩顶上开设有第二释放孔；各所述第二释放孔被密封结构封孔。3.如权利要求2所述的非制冷红外探测器的多像素封装结构，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄立，王颖，叶帆，蔡光艳，王春水，马占锋，高健飞，黄晟，
申请(专利权)人：武汉高芯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：