[发明专利]红外传感器封装结构及其封装方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体制造领域技术，尤其涉及一种红外传感器封装结构及其封装方法。

背景技术

随着半导体技术的发展，红外传感器的制造技术日益进步。红外传感器作为一种典型的传感器，目前已经被广泛应用于现代科技、国防以及工农业领域。

现有的红外传感器封装一般是分离式独立封装，其封装工艺复杂，成本较高，且封装完成后的封装结构体积较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种红外传感器封装方法，其封装工艺简单。

本发明的目的还在于提供一种红外传感器封装结构。

为实现上述发明目的之一，本发明提供一种红外传感器封装方法，该方法包括以下步骤：

提供一基板，所述基板包括上表面以及与上表面相背的下表面，在所述基板的上表面制作多个环形的第一金属凸块；

提供一金属基板，将所述金属基板制作成与所述多个第一金属凸块形状对应的多个环形金属层；

提供多个红外传感器芯片，其上包括传感区域，在所述多个红外传感器芯片的传感区域之外上分别制作与所述环形金属层形状对应的第二金属凸块；

将所述多个第一金属凸块与所述多个环形金属层分别键合形成多个具有收容腔的金属上盖；

将所述多个金属上盖的多个环形金属层分别与所述多个第二金属凸块键合。

作为本发明的进一步改进，所述方法还包括：

在所述基板下表面形成光学薄膜。

作为本发明的进一步改进，在所述“将所述多个第一金属凸块与所述多个金属层分别键合形成多个具有收容腔的金属上盖”步骤后，还包括：

在所述多个收容腔的内壁上形成吸气剂。

作为本发明的进一步改进，所述方法还包括：通过半导体致冷器将所述红外传感器芯片与外接电路板连接。

作为本发明的进一步改进，所述方法还包括：对所述红外传感器芯片上与传感区域相背的一侧表面进行减薄，暴露出与所述红外传感芯片的焊垫电性连接的金属柱。

为实现上述另一发明目的，本发明提供一种红外传感器封装结构，所述封装结构包括：

具有收容腔的金属上盖，所述金属上盖包括基板和环形金属层，所述基板包括上表面以及与上表面相背的下表面，所述上表面设置有环形的第一金属凸块，所述环形金属层的形状与所述第一金属凸块相对应，且所述第一金属凸块与所述环形金属层键合；

红外传感器芯片，其上包括传感区域，以及设置于所述传感区域外围的与所述环形金属层形状对应的第二金属凸块，所述环形金属层与所述第二金属凸块键合。

作为本发明的进一步改进，所述下表面上设有光学薄膜。

作为本发明的进一步改进，所述金属上盖的收容腔内壁设有吸气剂。

作为本发明的进一步改进，所述红外传感器芯片上与传感区域相背的一侧表面设有半导体致冷器。

作为本发明的进一步改进，所述红外传感器芯片内还设置有多个金属柱，该金属柱一端电性连接位于传感区域一侧的焊垫，另一端则暴露在与传感区域相背的一侧。

与现有技术相比，本发明红外传感器封装采用了晶圆级封装方法，其工艺简单，且完成后的封装结构尺寸较小。

附图说明

图1是本发明一实施方式红外传感器封装结构的结构示意图；

图2是本发明一实施方式红外传感器封装结构中基板的结构示意图；

图3是本发明一实施方式红外传感器封装结构中基板上沉积有金属的结构示意图；

图4是本发明一实施方式红外传感器封装结构中基板上制作有第一金属凸块的结构示意图；

图5是在图4所示的结构中的基板下表面制作光学薄膜的结构示意图；

图6是本发明一实施方式红外传感器封装结构中环形金属层的结构示意图；

图7是本发明一实施方式红外传感器封装结构中金属上盖的结构示意图；

图8是本发明一实施方式红外传感器封装结构中红外传感器芯片上制作有第二金属凸块的结构示意图；

图9图1所示的结构与外接电路板进行连接的结构示意图；

图10是本发明又一实施方式红外传感器封装结构与外接电路板进行连接的结构示意图；

图11是本发明红外传感器封装方法一实施方式的流程图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。