【技术实现步骤摘要】
一种非制冷红外焦平面探测器真空封装结构及其制作方法
[0001]本申请涉及红外探测器封装领域，特别是涉及一种非制冷红外焦平面探测器真空封装结构及其制作方法。
技术介绍
[0002]非制冷红外焦平面探测器具有成本低、尺寸小、功耗低、寿命长等优点，广泛用于红外侦查、边境警戒、安防监控、工业监控、医疗诊断等领域。
[0003]陶瓷封装是非制冷红外焦平面探测器的一种封装形式，非制冷红外焦平面探测器陶瓷封装结构包括光学窗口、可伐框、陶瓷管壳、芯片、吸气剂，光学窗口位于最上方，并与可伐框连接，可伐框与陶瓷管壳连接，芯片固定在陶瓷管壳的上表面。吸气剂的形态有两种，一种为片状吸气剂，置于陶瓷管壳内部，需要通电加热激活；另一种通过蒸镀或者磁控溅射设于光学窗口出光面，需要通过加热的方式激活。现有的陶瓷封装结构存在以下缺陷：第一，由于光学窗口设于最上方，光学窗口的出光面与可伐框连接，采用热激活的吸气剂时，吸气剂也设置在出光面，同时出光面还包括通光区和死区环带，导致设置吸气剂的面积比较小，从而导致真空寿命保持时间有限；第二，制作热激活的吸气剂时，吸气剂材料容易污染光学窗口与可伐框连接的区域，影响光学窗口与可伐框连接可靠性，从而造成探测器漏气；第三，采用片状吸气剂时，所需激活温度在300℃～460℃，温度比较高，而芯片不能耐受300℃以上的高温，因此吸气剂不能完全激活；第四，光学窗口设于最上方，直接与外部接触，容易受到破坏，同时增加了探测器整体高度。
[0004]因此，如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。>
技术实现思路
[0005]本申请的目的是提供一种非制冷红外焦平面探测器真空封装结构及其制作方法，以延长探测器的真空保持时间和光学窗口使用寿命、提升封装良率、降低探测器整体高度以及避免激活吸气剂对芯片造成的影响。
[0006]为解决上述技术问题，本申请提供一种非制冷红外焦平面探测器真空封装结构，包括：
[0007]可伐框、光学窗口、芯片、吸气剂和管壳；
[0008]所述光学窗口的入光面与所述可伐框连接，所述可伐框与所述管壳连接，所述可伐框、所述光学窗口与所述管壳形成真空腔体；
[0009]所述吸气剂设于所述光学窗口的出光面以及所述光学窗口的侧面；所述出光面与所述芯片相对，所述入光面与所述出光面相背。
[0010]可选的，所述光学窗口的入光面与所述可伐框通过焊接连接，所述可伐框与所述管壳通过焊接连接。
[0011]可选的，所述光学窗口的入光面与所述可伐框之间的第一焊料、所述可伐框与所述管壳之间的第二焊料的熔点温度高于所述吸气剂的热激活温度。
[0012]可选的，所述光学窗口的入光面与所述可伐框通过共晶焊接连接，所述可伐框与所述管壳通过共晶焊接连接。
[0013]可选的，所述芯片通过胶粘方式固定在所述管壳的上表面。
[0014]可选的，所述芯片通过焊接方式固定在所述管壳的上表面。
[0015]可选的，所述可伐框与所述光学窗口相对的表面设有用于容纳所述光学窗口的凹槽。
[0016]本申请还提供一种非制冷红外焦平面探测器真空封装结构制作方法，包括：
[0017]将芯片固定于管壳的上表面；
[0018]在光学窗口的出光面和侧面制作吸气剂；所述出光面与所述芯片相对；
[0019]组装可伐框、所述光学窗口和固定有所述芯片的所述管壳，得到装配体；
[0020]将所述装配体置于共晶炉中，对所述共晶炉抽真空，并继续升温激活所述吸气剂；
[0021]将所述光学窗口的入光面与可伐框连接，将所述可伐框与所述管壳连接，以使所述可伐框、所述光学窗口与所述管壳形成真空腔体，得到非制冷红外焦平面探测器真空封装结构；所述入光面与所述出光面相背。
[0022]可选的，当所述光学窗口的入光面与所述可伐框通过共晶焊接连接，所述可伐框与所述管壳通过共晶焊接连接时，组装可伐框、所述光学窗口和固定有所述芯片的所述管壳，得到装配体包括：
[0023]采用倒装的方式，在倒装夹具中依次放入可伐框、第一焊料、光学窗口、第二焊料、固定有所述芯片的管壳，得到装配体；
[0024]将所述光学窗口的入光面与可伐框连接，将所述可伐框与所述管壳连接包括：
[0025]加热熔化第一焊料和第二焊料；其中，熔化第一焊料和第二焊料的温度高于吸气剂激活温度；
[0026]冷却第一焊料和第二焊料，以使所述光学窗口的入光面与所述可伐框共晶连接、所述可伐框与所述管壳共晶连接。
[0027]可选的，当所述光学窗口的入光面与所述可伐框通过共晶焊接连接，所述可伐框与所述管壳通过共晶焊接连接时，组装可伐框、所述光学窗口和固定有所述芯片的所述管壳，得到装配体包括：
[0028]采用倒装的方式，在倒装夹具中依次放入可伐框、第一焊料、光学窗口，得到预制装配单元；
[0029]加热熔化第一焊料；其中，熔化第一焊料的温度高于吸气剂激活温度；
[0030]冷却第一焊料，以使所述光学窗口的入光面与所述可伐框共晶连接，得到预制连接体；
[0031]组装所述预制连接体、第二焊料、固定有所述芯片的管壳，得到装配体；
[0032]将所述光学窗口的入光面与可伐框连接，将所述可伐框与所述管壳连接包括：
[0033]加热熔化第二焊料；其中，熔化第二焊料的温度高于吸气剂激活温度；
[0034]冷却第二焊料，以使所述可伐框与所述管壳共晶连接。
[0035]本申请所提供的一种非制冷红外焦平面探测器真空封装结构，包括：可伐框、光学窗口、芯片、吸气剂和管壳；所述光学窗口的入光面与所述可伐框连接，所述可伐框与所述管壳连接，所述可伐框、所述光学窗口与所述管壳形成真空腔体；所述吸气剂设于所述光学
窗口的出光面以及所述光学窗口的侧面；所述出光面与所述芯片相对，所述入光面与所述出光面相背。
[0036]可见，本申请的非制冷红外焦平面探测器真空封装结构中，光学窗口的入光面与可伐框连接，光学窗口的出光面不设有与可伐框的连接区域，所以可以增大光学窗口出光面上吸气剂的面积，并且吸气剂还设于光学窗口的侧面，最大程度上利用了光学窗口面积，使得吸气剂的面积进一步增大，保证非制冷红外焦平面探测器的真空度，延长非制冷红外焦平面探测器的使用寿命；并且，由于吸气剂的设置位置与光学窗口连接可伐框的位置位于光学窗口不同的表面，可以避免吸气剂对光学窗口与可伐框连接的区域的污染，提升光学窗口与可伐框连接可靠性，提升封装良率。同时由于吸气剂设于窗口上，为热激活的吸气剂，不需要高温电加热激活，从而避免对芯片造成不良影响。另外，本申请中光学窗口的入光面与可伐框连接，即光学窗口设置在真空封装结构的内部，可伐框可以保护光学窗口，并可以降低非制冷红外焦平面探测器的整体高度。
[0037]此外，本申请还提供一种具有上述优点的制作方法。
附图说明
[0038]为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种非制冷红外焦平面探测器真空封装结构，其特征在于，包括：可伐框(1)、光学窗口(3)、芯片(5)、吸气剂(7)和管壳(6)；所述光学窗口(3)的入光面与所述可伐框(1)连接，所述可伐框(1)与所述管壳(6)连接，所述可伐框(1)、所述光学窗口(3)与所述管壳(6)形成真空腔体；所述吸气剂(7)设于所述光学窗口(3)的出光面以及所述光学窗口(3)的侧面；所述出光面与所述芯片(5)相对，所述入光面与所述出光面相背。2.如权利要求1所述的非制冷红外焦平面探测器真空封装结构，其特征在于，所述光学窗口(3)的入光面与所述可伐框(1)通过焊接连接，所述可伐框(1)与所述管壳(6)通过焊接连接。3.如权利要求2所述的非制冷红外焦平面探测器真空封装结构，其特征在于，所述光学窗口(3)的入光面与所述可伐框(1)之间的第一焊料(2)、所述可伐框(1)与所述管壳(6)之间的第二焊料(4)的熔点温度高于所述吸气剂(7)的热激活温度。4.如权利要求2所述的非制冷红外焦平面探测器真空封装结构，其特征在于，所述光学窗口(3)的入光面与所述可伐框(1)通过共晶焊接连接，所述可伐框(1)与所述管壳(6)通过共晶焊接连接。5.如权利要求1所述的非制冷红外焦平面探测器真空封装结构，其特征在于，所述芯片(5)通过胶粘方式固定在所述管壳(6)的上表面。6.如权利要求1所述的非制冷红外焦平面探测器真空封装结构，其特征在于，所述芯片(5)通过焊接方式固定在所述管壳(6)的上表面。7.如权利要求1至6任一项所述的非制冷红外焦平面探测器真空封装结构，其特征在于，所述可伐框(1)与所述光学窗口(3)相对的表面设有用于容纳所述光学窗口(3)的凹槽(11)。8.一种非制冷红外焦平面探测器真空封装结构制作方法，其特征在于，包括：将芯片固定于管壳的上表面；在光学窗口的出光面和侧面制作吸气剂；所述出光面与所述芯片相对；组装可伐框、所述光学窗口和固定有所述芯片的所述管壳...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙俊伟，刘继伟，王兴祥，胡汉林，李松华，孔祥盛，李同毅，
申请(专利权)人：烟台睿创微纳技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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