一种非制冷红外焦平面阵列器件的封装工艺及封装装置

摘要

本发明公开了一种非制冷红外焦平面阵列器件的封装装置，其特征在于，包括本体和封盖，所述本体和封盖配合工作，两者在真空室中经过加热压紧封装为一体，其中：①本体包括第一衬底，在衬底的表面设有P、N特性的重掺杂区，在衬底中间设置有条状金属边框，条状金属边框区域内的上方设置读出电路区域，下方设置焦平面阵列区域，重掺杂区面积大于焦平面阵列区域，焦平面阵列区域有M×N个单元，在条状金属图形和衬底边缘之间设置有若干压焊盘，在焦平面阵列区域设置有若干参比电阻；②封盖包括第二衬底，在第二衬底的两侧都设置有类金刚石膜，在任一侧设置有与本体中的条状金属边框相对应的封盖金属边框，并在封盖金属边框上设置有金属焊料。

主权项

一种非制冷红外焦平面阵列器件的封装工艺，其特征在于，包括以下步骤：①制备本体：a、半导体制冷器的制备：在第一硅衬底表面制备P、N特性的重掺杂区，该重掺杂区面积大于焦平面阵列区域，然后利用焦平面阵列本身的反射层金属做电极，实现P、N两极连接，再采用光刻工艺在对应焦平面阵列区域边缘的位置切断反射层金属的连接，形成一个完整的半导体制冷器；b、负温度系数传感器的制备：在制作焦平面器件过程中，引出两个亚焊点；c、金属边框的制备：在硅衬底上制备了半导体制冷器的钝化层后，再制备一层过渡层，在过渡层上制备一层金属层，然后在介于焦平面阵列区域、读出电路区域和硅衬底边缘的之间的区域制备一框形光刻胶，之后牺牲掉除设置光刻胶位置外的过渡层和金属层，再除掉光刻胶，形成金属边框，金属边框的厚度大于焦平面阵列的厚度；d、压焊盘的设置：在介于金属边框和硅衬底边缘的位置设置若干个压焊盘；②制备封盖：a、封盖金属边框的制备：选定与第一硅衬底大小对应的第二硅衬底，在硅衬底两侧面镀类金刚石膜，然后一次制备过渡层和金属层，在金属层上设置与本体金属边框相对应光刻胶，然后牺牲掉除设置光刻胶以外位置的金属层，再除掉光刻胶，形成封盖金属边框，并且在金属边框上设置金属焊料；b、吸气剂的制备：在封盖金属边框内制备薄膜吸气剂，该薄膜吸气剂的设置位置不与焦平面阵列区域对应；c、增透膜的制备：在封盖的两侧制备增透膜，该增透膜不覆盖薄膜吸气剂；③整体密封：首先将制备好的本体和封盖放入真空室中，将本体和封盖沿金属边框进行夹装，通过上下加热板进行加热使金属焊料融化，并激活薄膜吸气剂，完成封装过程。