非制冷红外探测器及其制作方法、封装盖板技术

本申请实施例提供了一种非制冷红外探测器及其制作方法、封装盖板，该非制冷红外探测器包括基板、有效像元阵列、参考像元阵列、封装盖板及随温灰体。其中，基板上形成有读出电路；有效像元阵列位于基板的一侧；参考像元阵列位于基板的一侧，且参考像元阵列与有效像元阵列之间具有间隙；封装盖板位于基板的一侧且与基板连接，封装盖板与基板之间形成空腔；随温灰体位于封装盖板靠近基板的一侧，随温灰体在基板上的正投影覆盖参考像元阵列且与有效像元阵列之间具有间隙。阵列之间具有间隙。阵列之间具有间隙。

【技术实现步骤摘要】
非制冷红外探测器及其制作方法、封装盖板


[0001]本申请涉及微机电系统
，特别是涉及一种非制冷红外探测器及其制作方法、封装盖板。

技术介绍

[0002]随着技术的发展，非制冷红外焦平面探测器(如微测辐射热计等)广泛应用于汽车、电力、航空及热成像等
非制冷红外焦平面探测器通常包括具有CMOS读出电路的衬底及集成于衬底上的有效像元。有效像元包括通过MEMS技术制作的微桥结构，且微桥结构的桥面包括能够吸收红外辐射能量的吸收层及对红光敏感的热敏电阻层。
[0003]相关技术中，当目标物体的红外辐射入射至微桥结构的桥面时，热敏电阻层的阻值随温度发生变化，然后通过衬底的CMOS读出电路检测热敏电阻层的阻值变化量并转换成相应的电学信号输出，从而判断目标物体的红外辐射强度大小。而非制冷红外焦平面探测器中微桥结构的热敏电阻值不仅与目标物体的红外辐射强度相关，还受当前衬底温度的影响。且由于目标物体的红外辐射只使微桥结构的桥面产生微小的温度变化，所以衬底温度对非制冷红外焦平面探测器的探测精确度产生了影响。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种非制冷红外探测器及其制作方法、封装盖板，以提高非制冷红外探测器的探测精确度。具体技术方案如下：
[0005]本申请实施例的一方面提供了一种非制冷红外探测器，所述非制冷红外探测器包括基板、有效像元阵列、参考像元阵列、封装盖板及随温灰体。其中，所述基板上形成有读出电路；所述有效像元阵列位于所述基板的第一侧；所述参考像元阵列位于所述第一侧，且所述参考像元阵列与所述有效像元阵列之间具有间隙；所述封装盖板位于所述第一侧且与所述基板连接，所述封装盖板与所述基板之间形成密闭空腔，且所述有效像元阵列及所述参考像元阵列位于所述密闭空腔内；所述随温灰体位于所述密闭空腔内，所述随温灰体在所述基板上的正投影覆盖所述参考像元阵列在所述基板上的第二投影，且所述有效像元阵列的行方向上，所述第一投影与所述有效像元阵列之间具有第一距离。
[0006]一些实施例中，所述随温灰体设置于所述封装盖板的靠近所述基板的一侧表面。
[0007]一些实施例中，所述随温灰体设置于所述参考像元阵列的靠近所述封装盖板的一侧表面。
[0008]一些实施例中，沿所述有效像元阵列的行方向上，所述第一投影的靠近所述有效像元阵列的一侧边缘与所述第二投影的靠近所述有效像元阵列的一侧边缘间具有第二距离，所述第二距离配置为避免目标物体产生的热量辐射至所述参考像元阵列。
[0009]一些实施例中，所述第一距离配置为避免所述随温灰体产生的热量辐射至所述有效像元阵列，所述第一距离为A1，所述第二距离为A2，所述密闭腔体的腔高为H，其中，A1的取值区间为[2.5H，3.5H]，A2的取值区间为[1.5H，2.5H]。
[0010]一些实施例中，所述红外探测器还包括焊料层，所述焊料层位于所述封装盖板与所述基板之间以连接所述封装盖板与所述基板。
[0011]一些实施例中，所述非制冷红外探测器还包括第一金属层，所述第一金属层位于所述焊料层与所述封装盖板之间，所述第一金属层与所述封装盖板的靠近所述焊料层的一侧表面的边缘之间具有间隙，且所述第一金属层在所述封装盖板上的正投影覆盖所述焊料层在所述封装盖板上的正投影，和/或所述第一金属层位于所述焊料层与所述基板之间，且所述第一金属层在所述封装盖板上的正投影与所述封装盖板的靠近所述基板的一侧表面边缘之间具有间隙，且所述焊料层在所述基板上的正投影落入所述第一金属层在所述基板上的正投影内
[0012]一些实施例中，所述参考像元阵列包括行参考像元阵列和/或列参考像元阵列，所述行参考像元阵列沿所述有效像元阵列的行方向延伸，所述列参考像元阵列沿所述有效像元阵列的列方向延伸。
[0013]一些实施例中，所述行参考像元阵列的行数与所述有效像元阵列的行数相等，所述列参考像元阵列的列数与所述有效像元阵列的列数相等。
[0014]一些实施例中，所述非制冷红外探测器还包括挡墙，所述挡墙位于所述基板的一侧，且所述挡墙位于所述参考像元阵列与所述有效像元阵列之间，且所述挡墙的远离所述基板的一侧与所述封装盖板或所述随温灰体连接。
[0015]一些实施例中，所述非制冷红外探测器还包括第二金属层，所述第二金属层位于所述挡墙与所述基板之间，且所述第二金属层覆盖所述挡墙的靠近所述基板的一侧表面。
[0016]一些实施例中，所述随温灰体为吸气剂。
[0017]一些实施例中，所述非制冷红外探测器还包括减反增透组件，所述减反增透组件位于所述封装盖板的远离所述基板的一侧，和/或所述减反增透组件位于所述封装盖板的靠近所述基板的一侧，所述减反增透组件在所述基板上的正投影覆盖所述有效像元阵列，所述减反增透组件配置为增加所述封装盖板的透过率。
[0018]一些实施例中，所述减反增透组件包括减反增透膜或减反增透支柱结构。
[0019]本申请实施例的第二方面提供了一种封装盖板，所述封装盖板用于封装包括有效像元阵列及参考像元阵列的非制冷红外探测器，所述封装盖板包括盖板主体和随温灰体，其中，所述随温灰体设置于所述盖板主体的朝向所述有效像元阵列的一侧表面，所述随温灰体在所述基板上的第一投影覆盖所述参考像元阵列在所述基板上的第二投影，且沿所述有效像元阵列的行方向上，所述第一投影与所述有效像元阵列之间具有第一距离。
[0020]一些实施例中，所述随温灰体为吸气剂。
[0021]一些实施例中，所述封装盖板还包括减反增组件，所述减反增透组件位于所述盖板主体的远离所述基板的一侧，和/或所述减反增透组件位于所述盖板主体的靠近所述基板的一侧，所述减反增透组件在所述基板上的正投影覆盖所述有效像元阵列，所述减反增透组件配置为增加所述封装盖板的透过率。
[0022]一些实施例中，所述减反增透组件包括减反增透膜或减反增透支柱结构。
[0023]本申请实施例的第三方面提供了一种非制冷红外探测器的制作方法，所述制作方法包括：
[0024]提供一基板，所述基板上形成有读出电路；
[0025]在所述基板的一侧生长有效像元阵列和参考像元阵列，所述参考像元阵列与所述有效像元阵列之间具有间隙；
[0026]提供一封装盖板；
[0027]在所述封装盖板的一侧生长随温灰体，所述随温灰体在所述基板上的第一投影覆盖所述参考像元阵列在所述基板上的第二投影，且沿所述有效像元阵列的行方向上，所述第一投影与所述有效像元阵列之间具有第一距离；
[0028]连接所述基板与所述封装盖板，使所述基板与所述封装盖板间形成密闭空腔，所述有效像元阵列、所述参考像元阵列及所述随温灰体均位于所述密闭空腔内。
[0029]一些实施例中，在连接所述基板与所述封装盖板，使所述基板与所述封装盖板间形成密闭空腔的步骤之前，所述方法还包括：
[0030]在所述基板与所述封装盖板之间设置焊料层，所述焊料层配置为连接所述封装盖板与所述基板。
[0031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，其特征在于，包括：基板；有效像元阵列，所述有效像元阵列位于所述基板的第一侧；参考像元阵列，所述参考像元阵列位于所述第一侧，且所述参考像元阵列与所述有效像元阵列之间具有间隙；封装盖板，所述封装盖板位于所述第一侧且与所述基板连接，所述封装盖板与所述基板之间形成密闭空腔，且所述有效像元阵列及所述参考像元阵列位于所述密闭空腔内；随温灰体，所述随温灰体位于所述密闭空腔内，所述随温灰体在所述基板上的第一投影覆盖所述参考像元阵列在所述基板上的第二投影，且沿所述有效像元阵列的行方向上，所述第一投影与所述有效像元阵列之间具有第一距离。2.根据权利要求1所述的非制冷红外探测器，其特征在于，所述随温灰体设置于所述封装盖板的靠近所述基板的一侧表面。3.根据权利要求1所述的非制冷红外探测器，其特征在于，所述随温灰体设置于所述参考像元阵列的靠近所述封装盖板的一侧表面。4.根据权利要求1所述的非制冷红外探测器，其特征在于，所述第一距离配置为避免所述随温灰体产生的热量辐射至所述有效像元阵列，所述第一距离为A1，所述密闭腔体的腔高为H，A1的取值区间为[2.5H，3.5H]。5.根据权利要求1所述的非制冷红外探测器，其特征在于，沿所述有效像元阵列的行方向上，所述第一投影的靠近所述有效像元阵列的一侧边缘与所述第二投影的靠近所述有效像元阵列的一侧边缘间具有第二距离，所述第二距离配置为避免目标物体产生的热量辐射至所述参考像元阵列，所述第二距离为A2，所述密闭腔体的腔高为H，A2的取值区间为[1.5H，2.5H]。6.根据权利要求1所述的非制冷红外探测器，其特征在于，所述红外探测器还包括：焊料层，所述焊料层位于所述封装盖板与所述基板之间以连接所述封装盖板与所述基板。7.根据权利要求6所述的非制冷红外探测器，其特征在于，所述非制冷红外探测器还包括：第一金属层，所述第一金属层位于所述焊料层与所述封装盖板之间，所述第一金属层与所述封装盖板的靠近所述焊料层的一侧表面的边缘之间具有间隙，且所述第一金属层在所述封装盖板上的正投影覆盖所述焊料层在所述封装盖板上的正投影，和/或所述第一金属层位于所述焊料层与所述基板之间，且所述第一金属层在所述封装盖板上的正投影与所述封装盖板的靠近所述基板的一侧表面边缘之间具有间隙，且所述焊料层在所述基板上的正投影落入所述第一金属层在所述基板上的正投影内。8.根据权利要求1所述的非制冷红外探测器，其特征在于，所述参考像元阵列包括行参考像元阵列和/或列参考像元阵列，所述行参考像元阵列沿所述有效像元阵列的行方向延伸，所述列参考像元阵列沿所述有效像元阵列的列方向延伸。9.根据权利要求8所述的非制冷红外探测器，其特征在于，所述行参考像元阵列的行数与所述有效像元阵列的行数相等，所述列参考像元阵列的列数与所述有效像元阵列的列数相等。
10.根据权利要求2所述的非制冷红外探测器，其特征在于，所述非制冷红外探测器还包括：挡墙，所述挡墙位于所述基板的一侧，且所述挡墙位于所述参考像元阵列与所述有效像元阵列之间，且所述挡墙的远离所述基板的一侧与所述封装盖板或所述随温灰体连接。11.根据权利要求10所述的非制冷红外探测器，其特征在于，所述非制冷红外探测器还包括：第二金属层，所述第二金属层位于所述挡墙与所述基板之间，且所述第二金属层覆盖所述挡墙的靠近所述基板的一侧表面。12.根据权利要求1所述的非制冷红外探测器，其特征在于，所述随温灰体为吸气剂。13.根据权利要求1所述的非制冷红外探测器，其特征在于，所述非制冷红外探测器还包括：减反增组件，所述减反增透组件位于所述封装盖板的远离所述基板的一侧，...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔亚春，丁金玲，刘建华，
申请(专利权)人：杭州海康微影传感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：