真空封装结构的制作方法

本技术涉及红外传感器领域，尤其涉及一种真空封装结构。

背景技术：

1、红外焦平面传感器能够对外界红外辐射产生响应，是红外热成像设备的核心器件。为了让红外焦平面传感器对目标物的红外信号有较高的响应率，传感器必须真空封装，以最大程度降低其空气热导。

2、目前，焦平面红外传感器常用金属、陶瓷和晶圆级等真空封装方式。金属、陶瓷封装使用柱状、片状吸气剂，利用激光点焊工艺将吸气剂焊接在封装管壳中，通过排气尾管将封装外壳内部抽成真空后，采用电激活或热激活的方式激活吸气剂，以达到管壳内长期维持真空封装的效果。但是，以上封装方式中，吸气剂需要在焦平面阵列区域外的空间放置，导致器件封装尺寸较大，成本较高，且封装工序复杂。晶圆级封装采用薄膜吸气剂，将吸气剂沉积到盖帽晶圆上，需要先通过高温的方式激活盖帽晶圆上的吸气剂，再通过共晶键合工艺完成晶圆键合封装。但晶圆级封装的盖帽大部分区域为红外光通过区域，不能沉积吸气剂材料，导致吸气剂布局空间十分有限；此外，晶圆级封装红外传感器的吸气剂一般布局在盖帽晶圆上，无电学激活回路，致使器件真空失效后无法再次激活吸气剂以延长器件工作寿命。

3、因此，如何在减小红外焦平面传感器体积的同时，依然能够保证足够的吸气剂布局空间，维持封装管壳内部的高真空，同时吸气剂的激活可控，在激活温度可控的同时可以实现封装后的再激活，而不影响传感器性能，以实现低成本、高效率、长寿命的封装是目前研究的难点。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种真空封装结构，能够在增大吸气剂与空气的接触面积的同时减小真空封装结构的体积，并且在真空失效后能够再次激活封装内的吸气剂以延长器件的工作寿命。

2、为了解决上述问题，本实用新型提供了一种真空封装结构，包括：衬底；导电基座，所述导电基座设置在所述衬底表面；第一吸气剂层，所述第一吸气剂层设置于所述导电基座表面；微桥结构，所述微桥结构支撑设置于所述第一吸气剂层的表面；第二吸气剂层，所述第二吸气剂层设置于所述导电基座表面，且位于所述第一吸气剂层与所述微桥结构围合的空间内。

3、在一些实施例中，在垂直所述衬底的方向上，所述第二吸气剂层在所述衬底上的正投影的边缘突出于所述微桥结构在所述衬底上的正投影的边缘。

4、在一些实施例中，所述衬底内设置有驱动电路，所述驱动电路与所述导电基座连接，为所述第一吸气剂层及所述第二吸气剂层提供激活电流。

5、在一些实施例中，包括多个所述导电基座，多个所述导电基座相对对称设置于所述衬底表面。

6、在一些实施例中，所述微桥结构包括桥墩、微悬臂梁、桥面，所述桥墩包括包覆所述第一吸气剂层的绝缘层，以及包覆所述绝缘层的第一电极层，所述第一吸气剂层至少有一面暴露，所述第一电极层与所述导电基座连接；所述微悬梁臂用于连接所述桥墩和所述桥面；所述桥面由所述微悬臂梁支撑悬空于所述第一吸气剂层的表面，所述第二吸气剂层位于所述微悬臂梁下方。

7、在一些实施例中，所述桥面包括：结构支撑层、热敏电阻层、第二电极层、保护层，所述结构支撑层通过所述微悬臂梁连接至相应的所述桥墩；所述热敏电阻层设置于所述结构支撑层上表面并与所述第二电极层连接；所述第二电极层设置在所述热敏电阻层上表面，并通过所述微悬臂梁、所述第一电极层、所述导电基座与所述驱动电路实现电连接；所述保护层设置于所述热敏电阻层表面及所述第二电极层表面，并包覆所述热敏电阻层和所述第二电极层。

8、在一些实施例中，所述第一吸气剂层的侧面设置有凹槽，以增加所述第一吸气剂层的面积。

9、在一些实施例中，所述第二吸气剂层的横截面形状选自于环形、u形、以及矩形中的任意一种。

10、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

技术特征：

1.一种真空封装结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的真空封装结构，其特征在于，在垂直所述衬底的方向上，所述第二吸气剂层在所述衬底上的正投影的边缘突出于所述微桥结构在所述衬底上的正投影的边缘。

3.根据权利要求1所述的真空封装结构，其特征在于，所述衬底内设置有驱动电路，所述驱动电路与所述导电基座连接，为所述第一吸气剂层及所述第二吸气剂层提供激活电流。

4.根据权利要求1所述的真空封装结构，其特征在于，包括多个所述导电基座，多个所述导电基座相对对称设置于所述衬底表面。

5.根据权利要求1所述的真空封装结构，其特征在于，所述微桥结构包括桥墩、微悬臂梁、桥面，

6.根据权利要求5所述的真空封装结构，其特征在于，所述桥面包括：结构支撑层、热敏电阻层、第二电极层、保护层，

7.根据权利要求1所述的真空封装结构，其特征在于，所述第一吸气剂层的侧面设置有凹槽，以增加所述第一吸气剂层的面积。

8.根据权利要求1所述的真空封装结构，其特征在于，所述第二吸气剂层的横截面形状选自于环形、u形、以及矩形中的任意一种。

技术总结本技术提供了一种真空封装结构。真空封装结构包括：衬底；导电基座，导电基座设置在衬底表面；第一吸气剂层，第一吸气剂层设置于导电基座表面；微桥结构，微桥结构支撑设置于第一吸气剂层的表面；第二吸气剂层，第二吸气剂层设置于导电基座表面，且位于第一吸气剂层与微桥结构围合的空间内。本技术无需在元器件封装管壳上焊接吸气剂柱或吸气剂片，无需在盖板上为吸气剂提供额外空间，在减小元器件封装尺寸，降低器件成本的情况下，增大了吸气剂的暴露面积，提高了元器件的真空度；且能够通过电激活或热激活方式对第一吸气剂层及第二吸气剂层进行多次激活，增加第一吸气剂层及第二吸气剂层的寿命。技术研发人员：钱良山,杨翔宇,罗雯雯,潘峰,马志刚,姜利军,范奇,罗华林受保护的技术使用者：浙江大立科技股份有限公司技术研发日：20230915技术公布日：2024/7/9