[发明专利]用作真空吸气剂的晶片级封装焊料阻挡物

说明书

一种电子器件及其制造方法。一种或多种方法可包括提供盖晶片和器件晶片，该盖晶片具有腔体和围绕腔体的表面，该器件晶片具有检测器器件和基准器件。在某些示例中，钛材料的焊料阻挡层可沉积到盖晶片的表面上。还可活化钛材料的焊料阻挡层以用作吸气剂。在各种示例中，盖晶片和器件晶片可使用焊料接合到一起，钛材料的焊料阻挡层可防止焊料接触盖晶片的表面。

技术领域

背景技术

封装的焦平面阵列(FPA)可包括检测器阵列、相关联的基准检测器阵列、读出电路以及密封这些结构中的一个或多个结构的透射罩。透射罩可经由诸如密封环之类的密封结构来进行密封。密封结构可包括两个部件，位于透射罩上的第一部件和位于基板上的第二部件，该基板包含检测器阵列、基准阵列和读出电路。两个部件可对准并且焊接在一起，以将所述两个部件密封在一起。

在某些情况中，透射罩的表面之一可包括红外屏蔽件(infrared shield)，其可以由用于形成该密封结构的两个部件的相同材料(例如金)制成。因此，用于密封红外检测器的焊料会润湿屏蔽件，就像它对密封结构做的那样。如果焊料从密封结构移出并且润湿屏蔽件，则屏蔽件可能吸引更多焊料到屏蔽件上。这可能从密封处耗损焊料，并且阻碍气密密封。焊料挤出(extrusion)也可能导致基准检测器阵列中的短路。另外，如果熔化的焊料从密封区域挤出并且接触硅表面，则可能在硅与焊料中的锡之间发生反应。反应产物可使得接合线(bond line)和气密密封的可靠性劣化。

用于防止焊料润湿屏蔽件的一种常用方法是使得每个屏蔽件的尺寸仅略大于对应的基准检测器阵列的尺寸。然后，确定密封结构的尺寸，使得在密封件与屏蔽件之间存在足够的间隙以防止在接合(bonding)工艺期间挤出的焊料润湿屏蔽件。超出密封区域延伸或提供阻挡层也可防止硅与焊料之间的接触。

发明内容

本申请的一个或多个方面涉及与制造电子器件的方法相关的实施例。该方法可包括：提供第一基板，所述第一基板具有至少一个腔体和围绕所述至少一个腔体的表面；将钛材料的焊料阻挡层沉积在所述第一基板的所述表面上；在所述钛材料的焊料阻挡层的一部分和所述第一基板的一部分中的至少一个上形成第一密封结构，以形成围绕所述至少一个腔体的周界的环；在真空环境中使所述钛材料的焊料阻挡层活化，以用作吸气剂；提供第二基板，所述第二基板包括附连到其的至少一个器件和第二密封结构，所述第二密封结构形成围绕所述至少一个器件的周界的环；将所述第一密封结构与所述第二密封结构对准，使得所述第一基板的至少一个腔体位于所述至少一个器件上方；以及使用焊料将所述第一基板接合到所述第二基板，其中，所述焊料阻挡层防止所述焊料在接合期间接触所述第一基板。

根据一些实施例，活化包括：将所述钛材料的焊料阻挡层加热到大约200℃到大约500℃范围的温度，持续大约10分钟到大约120分钟范围的时间段。

根据一些实施例，沉积所述钛材料的焊料阻挡层包括：沉积所述焊料阻挡层，使得所述钛材料的厚度处于大约1000埃到大约10,000埃的范围内。

根据一些实施例，在将所述第一密封结构对准到所述第二密封结构之后，执行至少一个钛材料的焊料阻挡层的活化。

根据一些实施例，与将所述第一基板接合到所述第二基板同时地执行所述钛材料的焊料阻挡层的活化。

根据一些实施例，所述第一密封结构形成在所述第一基板的所述部分上，所述钛材料的焊料阻挡层形成在所述第一基板的所述表面上并且在所述第一密封结构的周界周围。

根据一些实施例，所述方法还包括：在所述第一基板的所述表面上沉积至少一层阻挡材料。在另一些实施例中，在沉积所述钛材料的焊料阻挡层之前执行所述至少一层阻挡材料的沉积。在一些实施例中，所述钛材料的焊料阻挡层沉积在所述第一密封结构的周界周围。在一个或多个实施例中，沉积所述钛材料的焊料阻挡层，使得它与所述第一密封结构的周界的一部分重叠。在至少一个实施例中，所述至少一层阻挡材料包括钛钨。在各种实施例中，所述钛材料的焊料阻挡层与所述至少一层阻挡材料相比是更多孔的。