[实用新型]一种基于MEMS工艺的非制冷红外探测器封装结构

说明书

本实用新型涉及一种基于MEMS工艺的非制冷红外探测器封装结构，在衬底上形成有有效元、衬底热短参考元和盲元，有效元通过第一支撑层、第二支撑层和密封层封装，第一支撑层支承于衬底上并且将有效元罩设于内，第一支撑层上设有多个第一释放孔，第二支撑层支承于第一支撑层上并且图形化为多个封闭盖，各封闭盖一一对应地将各第一释放孔盖合于内，封闭盖设有第二释放孔；密封层叠合于第二支撑层上并且闭合各第二释放孔。通过第一支撑层、第二支撑层和密封层配合，能将有效元独立地封装在可靠密封的真空微腔内，工艺简单，无需盖帽晶圆即能可靠地完成探测器的封装，极大地降低了非制冷红外探测器的封装成本和生产成本。

技术领域

本实用新型属于红外探测器技术领域，具体涉及非制冷红外探测器的封装技术，尤其涉及一种基于MEMS工艺的非制冷红外探测器封装结构。

背景技术

红外探测器是将吸收的红外信号转变成电信号输出的器件，目前非制冷红外探测器主要采用的封装方式有金属封装方式、陶瓷封装方式和晶圆级封装方式。

金属封装方式和陶瓷封装方式的封装成本占整个探测器成本的90％，成本高昂且效率低下。晶圆级封装方式是将盖帽晶圆与在读出电路上加工好的红外焦平面晶圆进行键合，划片处理后得到单个晶圆级探测器芯片，工艺集成度较高，可以实现批量制造，但是其封装效果受键合工艺影响较大。

实用新型内容

本实用新型涉及一种基于MEMS工艺的非制冷红外探测器封装结构，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本实用新型涉及一种基于MEMS工艺的非制冷红外探测器封装结构，包括衬底，在所述衬底上形成有有效元、衬底热短参考元和盲元，所述有效元由第一封装单元封装，所述第一封装单元包括第一支撑组件和密封层，所述第一支撑组件包括第一支撑层和第二支撑层；

所述第一支撑层呈罩式结构，所述第一支撑层支承于所述衬底上并且将所述有效元罩设于内，所述第一支撑层的罩顶与所述有效元之间具有间距并且于该罩顶上开设有多个第一释放孔；

所述第二支撑层支承于所述第一支撑层上并且图形化为多个封闭盖，所述封闭盖与所述第一释放孔的数量相同并且一一对应配置，所述封闭盖将对应的第一释放孔盖合于内，所述封闭盖的盖顶与对应的第一释放孔之间具有间距并且于该盖顶上开设有第二释放孔；

所述密封层叠合于所述第二支撑层上并且闭合各所述第二释放孔。

作为实施方式之一，所述密封层采用红外增透膜。

作为实施方式之一，所述第二释放孔在水平面上的投影偏离于对应第一释放孔在该水平面上的投影。

作为实施方式之一，所述第一支撑层为非晶硅支撑层。

作为实施方式之一，所述衬底热短参考元以及所述盲元分别通过第二封装单元封装，所述第二封装单元包括封装帽，所述封装帽支承于所述衬底上并且将对应的模块罩设于内。

作为实施方式之一，所述封装帽为非晶硅封装层。

作为实施方式之一，所述衬底上还形成有光学参考元，所述光学参考元由第三封装单元封装。

作为实施方式之一，所述第三封装单元包括第二支撑组件，所述第二支撑组件的组成结构与所述第一支撑组件相同，其中，所述第二支撑组件的各第二释放孔通过封孔件封堵。

作为实施方式之一，所述封孔件为膜式封孔件并且采用非红外增透膜。

作为实施方式之一，所述有效元、所述光学参考元与所述衬底热短参考元位于所述盲元的同一侧，并且所述有效元、所述衬底热短参考元与所述光学参考元沿所述盲元的长度方向依次排列。

本实用新型至少具有如下有益效果：