[发明专利]红外摄像机架构系统和方法

权利要求书

1.一种红外摄像机，包括：

红外探测器；

基板；

连接到基板上的多个电组件；

由导热材料制成的基座，该基座具有连接到基板的腿，其中，红外探测器由基座支撑并热连接到基座，基座将红外探测器与多个电组件热隔离；及

连接到红外探测器、基板、基座和多个电组件以形成红外摄像机核心的核心壳体。

2.如权利要求1的红外摄像机，其中，基座由铜制成，其具有三条或更多条腿，并提供热消散和热扩散，从而为红外探测器提供热均匀表面，并且其中，红外摄像机包括：

位于红外探测器和基座之间的粘结剂，用于将红外探测器连接到基座以及减少基座和红外探测器之间的热膨胀系数的不匹配。

3.如权利要求1的红外摄像机，其中，红外探测器包括晶圆级封装真空封装组件，其通过线焊电连接到基板和/或多个电组件上，其中，核心壳体包括变硬的液态环氧，其配置为封装多个电组件和至少一部分红外探测器、基板和基座，其中，红外摄像机核心包括未冷却的红外摄像机核心，并且其中，红外探测器包括：

具有红外探测器阵列和读出集成电路的基板，其中，读出集成电路与位于其上表面上的阵列互连；

大体上平面的窗口，其间隔位于阵列之上，窗口大体上对红外光是透明的；

粘结到窗口的台面，台面具有封闭的边缘侧壁，该侧壁位于窗口的下表面的外周和基板的上表面的外周之间，并且限定了窗口和基板之间的围绕所述阵列的封闭的腔；及

将台面粘结到基板上的焊料密封件，从而密封腔。

4.如权利要求3的红外摄像机，其中，多个电组件包括：

芯片堆，具有适于支持红外探测器的逻辑芯片和存储芯片；及

电源管理设备，其适于接收红外摄像机核心外部的电源电压并为红外摄像机核心提供所需的所有电压；

其中，红外摄像机核心接收电源电压并提供红外影像数据；

其中，台面和窗口包括半导体，其中，台面的侧壁的上表面通过半导体的氧化层粘结到窗口的下表面；

其中，台面的侧壁的下表面通过焊料环粘结到基板的上表面以形成焊料密封件，其中，红外探测器阵列包括微测辐射热计的阵列，其中，台面、基板和窗口的至少一个包括硅；及

其中，至少一个焊料捕捉环位于基板上靠近焊料环的位置。

5.如权利要求4的红外摄像机，其中，芯片堆和电源管理设备线焊到基板上，基板包括具有球栅阵列的双马来酰亚胺三嗪基板，基座由铜制成并包括黑色氧化物和/或镀镍处理，其中，至少一种吸气剂位于窗口的下表面，并且至少一层抗反射涂层位于窗口的上表面和/或下表面。

6.如权利要求5的红外摄像机，其中，逻辑芯片利用倒装技术连接到基板上，其中，至少一个电测试垫片位于基板的上表面靠近窗口的外周的位置并且连接到读出集成电路；并且，利用深反应离子刻蚀(DRIE)工艺形成窗口的腔和下表面，随后进行氢氟酸蚀刻以移除穿过窗口的一部分的氧化物。

7.如权利要求1的红外摄像机，包括：

摄像机壳体；

摄像机壳体内的透镜；及

摄像机壳体内的红外摄像机核心；

其中，基座包括与摄像机壳体内的对准特征相对应的对准特征，从而提供红外探测器与透镜的光学对准。

8.如权利要求7的红外摄像机，其中，对准特征提供X、Y和Z对准定位。

9.如权利要求1的红外摄像机，包括

摄像机壳体；

摄像机壳体内的透镜；及

摄像机壳体内的红外摄像机核心；

其中，基座被配置为在红外探测器、摄像机壳体和透镜之间提供第一热路径。

10.如权利要求9的红外摄像机，包括后盖，其连接到摄像机壳体上并且具有电接口连接器，其中，基板配置为提供从多个电组件至后盖的第二热路径，其中，后盖配置为将第二热路径热连接到摄像机壳体上。