焦平面器件互连结构制造技术

本发明专利技术提供了焦平面器件互连结构，包括光敏衬底和读出电路板，光敏衬底上或读出电路板上设置有多个抗滑移单元，每一抗滑移单元围设在多个铟凸点的外侧以将该多个铟凸点约束于内；每一抗滑移单元包括多个抗滑移结构并且该多个抗滑移结构围合形成半封闭的抗滑移区，抗滑移单元内的多个铟凸点均被约束在抗滑移区内，抗滑移结构相邻于铟凸点的边缘设置。本发明专利技术通过设置多个抗滑移单元，降低了铟凸点横向相连形成大面积坏像元的概率，简化了整体互连结构和倒焊互连过程，突破了尺寸线宽的限制，实际操作时仅需设置多组抗滑移单元即可在低精度倒焊设备上完成10um以下小像元焦平面器件互连，无需昂贵的高精度倒焊设备，操作便捷、成本低廉。成本低廉。成本低廉。

【技术实现步骤摘要】
焦平面器件互连结构


[0001]本专利技术属于制冷红外
，具体涉及焦平面器件互连结构。

技术介绍

[0002]现有焦平面器件互连一般通过铟柱或者铟球实现。随着焦平面探测器的发展，焦平面探测器的分辨率像素越来越大，像元的尺寸也相应变小。对于小像元焦平面器件的互连加工中，铟柱或者铟球在压力作用下滑移会严重影响互连精度。
[0003]为了解决该问题，申请号为CN201721110198.4的中国技术专利公开了用于焦平面阵列探测器的探测模块，通过优化设计了抗滑移的UBM结构，利用在每个像元上设置了中空的金属单元，且金属单元的外部框体为圆框或方框、外部框体的前后端或左右端设置有开口，使每个UBM结构能够适配每个铟凸点，显著地提高了10um～20um像元尺寸的器件互连精度。但随着像元尺寸的进一步减小，像元上的UBM结构尺寸也必须相应减小，尤其是像元缩小至10um以下后，UBM结构最小尺寸接近亚微米水平，其工艺难度极大，实际批量制备时无法应用。
[0004]因此，亟需能够应用于10um以下的焦平面器件互连结构。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足之处，提供了焦平面器件互连结构，旨在解决现有焦平面器件互连结构中滑移的UBM结构结构复杂、工艺难度大、不适用于10um以下的小像元焦平面器件等问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]焦平面器件互连结构，包括光敏衬底和读出电路板，所述光敏衬底与所述读出电路板之间通过阵列分布的多个铟凸点相互连接，所述光敏衬底上或所述读出电路板上设置有多个抗滑移单元，每一抗滑移单元围设在多个铟凸点的外侧以将该多个铟凸点约束于内。
[0008]可选地，每一抗滑移单元包括多个抗滑移结构并且该多个抗滑移结构围合形成半封闭的抗滑移区，所述抗滑移单元内的多个铟凸点均被约束在所述抗滑移区内，所述抗滑移结构相邻于铟凸点的边缘设置。
[0009]可选地，所述抗滑移结构为UBM结构，每一所述抗滑移结构仅相邻于一个铟凸点的边缘设置。
[0010]可选地，所述抗滑移区呈矩形，所述抗滑移单元至少包括分别位于所述抗滑移区四角处的四个抗滑移结构，该四个所述抗滑移结构均呈L形且开口方向各不相同。
[0011]可选地，所述抗滑移单元还包括位于所述抗滑移区四边处的抗滑移结构，且位于所述抗滑移区四边处的所述抗滑移结构呈一字形。
[0012]可选地，所述抗滑移单元内设置有用于分隔所述抗滑移单元内任一所述铟凸点与其他所述铟凸点的分隔结构。
[0013]可选地，所述铟凸点与所述光敏衬底表面之间或者与所述读出电路板表面之间通过水平的粘接层连接。
[0014]可选地，所述抗滑移结构与对应所述铟凸点的边缘通过侧壁的粘接层连接。
[0015]可选地，所述粘接层的材料为In或Au。
[0016]可选地，所述粘接层的厚度小于所述抗滑移结构的高度。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0018]1、通过设置多个抗滑移单元，利用抗滑移单元的阵列分布，降低了铟凸点横向相连形成大面积坏像元的概率，同时简化了整体互连结构和倒焊互连过程，突破了尺寸线宽的限制，实际操作时仅需设置多个抗滑移单元即可在低精度倒焊设备上完成10um以下小像元焦平面器件互连，无需昂贵的高精度倒焊设备，操作便捷、成本低廉。
[0019]2、通过设置抗滑移结构和粘接层，利用相邻于对应铟凸点边缘设置的抗滑移结构，使多个铟凸点在倒焊互连过程受到抗滑移结构的限位作用，利用粘接层连接铟凸点与光敏衬底或铟凸点与读出电路板，简化了单个像元上的抗滑移结构，在倒焊时铟凸点在抗滑移结构内侧堆积，且滑移方向受到限制，实现了10um以下小像元焦平面器件的抗滑移效果，进一步地解决了倒焊互连的精度问题。
[0020]3、通过在抗滑移结构侧壁设置粘接层，保证了铟凸点与光敏衬底表面的接触面积或铟凸点与读出电路板表面的接触面积，同时增加了抗滑移结构侧壁与铟凸点的接触面积，互连接触面积增大，提高了互连强度，器件可靠性更好。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例中所提供的焦平面器件互连结构示意图；
[0022]图2为本专利技术实施例中所提供的去除读出电路板后的互连结构俯视图；
[0023]图3为本专利技术实施例中所提供的抗滑移结构和粘接层分布示意图；
[0024]图4为本专利技术实施例中所提供的分隔结构示意图。
[0025]其中，1、读出电路板；2、光敏衬底；3、铟凸点；4、UBM结构；5、粘接层；6、分隔结构。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0028]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。
[0029]焦平面器件互连结构，包括光敏衬底2和读出电路板1，光敏衬底2与读出电路板1之间通过阵列分布的多个铟凸点3实现相互连接，铟凸点3设置于光敏衬底2上，读出电路板1上设置有与铟凸点3对应的多个抗滑移单元，或者铟凸点3设置于读出电路板1上，多个抗滑移单元设置于光敏衬底2上，每一抗滑移单元围设在多个铟凸点3的外侧以将该多个铟凸点3约束于内。
[0030]如图1～3所示，本专利技术通过在光敏衬底2上或在读出电路板1上设置与铟凸点3对应的抗滑移单元，避免铟凸点3在倒焊互连过程中发生大程度的滑移，简化了单个像元上的抗滑移机构，突破了尺寸线宽的限制，实现了10um以下小像元焦平面器件的抗滑移效果，降低了铟凸点3横向相连形成大面积坏像元的概率，进一步地解决了倒焊互连的精度问题。
[0031]作为抗滑移单元组成的一种具体实施方式，每一抗滑移单元包括一个抗滑移结构，该抗滑移结构包围抗滑移单元内的多个铟凸点3，形成一个封闭的抗滑移区，其中，抗滑移结构采用非金属材质，例如聚酰亚胺、光刻胶或者填充胶。
[0032]作为抗滑移单元组成的另一种具体实施方式，每一抗滑移单元包括多个抗滑移结构并且该多个抗滑移结构围合形成半封闭的抗滑移区，该抗滑移单元内的多个铟凸点3均被约束在抗滑移区内，抗滑移结构相邻于对应铟凸点3的边缘设置。该种情况下，抗滑移结构可采用金属材质，也可采用非金属材质。
[0033]更具体的，抗滑移结构为UBM结构4，每一抗滑移结构仅相邻于一个铟凸点3的边缘设置。如图1所示，铟凸点3受压后挤压在UBM结构4一侧与水平表面的夹角区域，形成主要倒焊基点，并在UBM结构4未覆盖的方位向外延伸使铟凸点变粗，夹角区域的填充在一定程度上限制了铟凸点3受压后的变粗程度。
[0034]UBM结构为Al材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.焦平面器件互连结构，包括光敏衬底和读出电路板，其特征在于，所述光敏衬底与所述读出电路板之间通过阵列分布的多个铟凸点相互连接，所述光敏衬底上或所述读出电路板上设置有多个抗滑移单元，每一抗滑移单元围设在多个铟凸点的外侧以将该多个铟凸点约束于内。2.根据权利要求1所述焦平面器件互连结构，其特征在于，每一抗滑移单元包括多个抗滑移结构并且该多个抗滑移结构围合形成半封闭的抗滑移区，所述抗滑移单元内的多个铟凸点均被约束在所述抗滑移区内，所述抗滑移结构相邻于铟凸点的边缘设置。3.根据权利要求2所述焦平面器件互连结构，其特征在于，所述抗滑移结构为UBM结构，每一所述抗滑移结构仅相邻于一个铟凸点的边缘设置。4.根据权利要求2所述焦平面器件互连结构，其特征在于，所述抗滑移区呈矩形，所述抗滑移单元至少包括分别位于所述抗滑移区四角处的四个抗滑移结构，该四个所述抗滑移结构均呈L形且开口方向各不相同...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晟，黄立，金迎春，朱晓彤，龙晓阳，严磊，许诺言，丁颜颜，
申请(专利权)人：武汉高芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：