元件封裝方法及其結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及元件封裝方法及其結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種利用鐳射進(jìn)行感測元件真空封裝而在封裝過程中減少脫氣(OUtgassing)現(xiàn)象的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，紅外線(IR)視頻攝影機(jī)已經(jīng)被應(yīng)用于記錄及貯存連續(xù)的熱影像，在紅外線(IR)視頻攝影機(jī)中包括溫測晶片，其包括溫度感測元件陣列(array)，每一個(gè)溫度感測元件可根據(jù)其接收到的紅外線輻射能量而對(duì)應(yīng)地改變其電阻值，因此每一個(gè)溫度感測元件的電阻值改變可對(duì)應(yīng)熱能量的強(qiáng)弱，溫度感測元件陣列便可產(chǎn)生熱影像。
[0003]溫測晶片設(shè)置在基座上，然后用蓋體與基座封裝，而且為了避免封裝空間中產(chǎn)生熱對(duì)流而影響溫度感測元件陣列所感測的熱能量，封裝空間需要維持在真空狀態(tài)，而溫度感測元件陣列的靈敏度與封裝空間的真空程度有關(guān)。
[0004]請(qǐng)參考圖1，其給出了現(xiàn)有技術(shù)的封裝方法的示意圖。圖中，感測元件30設(shè)置在槽型基座10的底部，而槽型基座10的邊緣部與蓋體20之間設(shè)置有密封體90。在現(xiàn)有技術(shù)中，進(jìn)行封裝時(shí)，從槽型基座10的底部加熱，經(jīng)過熱傳導(dǎo)到槽型基座10的邊緣部以加熱密封體90使其熔融，以此讓槽型基座10與蓋體20結(jié)合而完成封裝。
[0005]但是現(xiàn)有技術(shù)具有如下缺點(diǎn)。第一，感測元件30容易在槽型基座10的底部加熱期間受到損害，造成合格率下降。第二，槽型基座10的底部加熱時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣體，為了維持封裝空間在真空狀態(tài)，必須延長抽引氣體的時(shí)間，造成封裝時(shí)間延長。第三，整體加熱的槽型基座10會(huì)有大量的脫氣現(xiàn)象(out-gassing),導(dǎo)致抽真空時(shí)間延長,加熱時(shí)間越久則感測元件30越容易受到損壞。
[0006]另外，如果封裝過程中需要焊接多處位置或多個(gè)元件，因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)的封裝方法采用整體加熱，所以通常使用不同熔點(diǎn)的密封體或焊料，而且必須先使用高熔點(diǎn)的焊料，后使用低熔點(diǎn)的焊料。但是這種方案會(huì)限制密封體或焊料的選擇，導(dǎo)致封裝成本增加。
[0007]進(jìn)一步的，有些感測元件在封裝后的感測靈敏度與封裝真空度成正比，例如紅外線熱影像器。請(qǐng)參考圖11，其是紅外線熱影像器的噪聲等效溫差(NETD)與封裝真空度的關(guān)系圖。圖中，封裝真空度越差(真空度氣壓數(shù)值越高)，則紅外線熱影像器的噪聲等效溫差值越高，代表紅外線熱影像器的感測靈敏度越差。但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，如果要獲得較高的封裝真空度，則抽引氣體所需的時(shí)間就越長，造成封裝時(shí)間延長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008](一 )要解決的技術(shù)問題
[0009]根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種元件封裝方法及其結(jié)構(gòu)，以提高封裝后感測元件的靈敏度。
[0010](二)技術(shù)方案
[0011]進(jìn)一步的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種元件封裝方法及其結(jié)構(gòu)，以更有效率地提高封裝空間的真空度。
[0012]進(jìn)一步的，本發(fā)明實(shí)施例的方案是使用鐳射進(jìn)行局部加熱，可避免感測元件在封裝期間受損，并兼顧維持密封空間的真空程度。
[0013]進(jìn)一步的，本發(fā)明實(shí)施例的方案是使用鐳射進(jìn)行局部加熱，可有效地減少在封裝過程中產(chǎn)生的脫氣現(xiàn)象以及剩余應(yīng)力。
[0014]進(jìn)一步的，本發(fā)明實(shí)施例的方案是讓鐳射封裝與抽氣孔封閉一起完成，可提高封裝的效率。
[0015]進(jìn)一步的，本發(fā)明實(shí)施例的方案是使用吸氣劑，以提高密封空間的真空程度。
[0016]基于上述目的，本發(fā)明提供一種元件封裝方法，其包括下列步驟:先提供槽型基座以及蓋體，并在槽型基座的底部設(shè)置感測元件，將蓋體覆蓋槽型基座，并在蓋體與槽型基座的邊緣部設(shè)置密封體(sealant);接著，使用鐳射照射槽型基座的邊緣部，以熔融密封體，使蓋體與邊緣部結(jié)合；使蓋體與槽型基座之間的密封空間處于真空狀態(tài)。
[0017]優(yōu)選的，感測元件為溫度感測器或紅外線熱影像器。
[0018]優(yōu)選的，本發(fā)明的元件封裝方法還包括在真空室中進(jìn)行封裝。
[0019]優(yōu)選的，槽型基座以陶瓷材料或半導(dǎo)體材料制成。
[0020]優(yōu)選的，蓋體用透光材料或玻璃材料制成。
[0021]優(yōu)選的，密封體為金屬合金材料。
[0022]優(yōu)選的，本發(fā)明的元件封裝方法還包括在蓋體上設(shè)置第一黏著層以及在邊緣部設(shè)置第二黏著層。當(dāng)鐳射照射加熱時(shí)，密封體、第一黏著層以及第二黏著層被熔融后而相融口 ο
[0023]優(yōu)選的，本發(fā)明的元件封裝方法還包括使用鐳射照射蓋體，以間接加熱密封體。
[0024]優(yōu)選的，本發(fā)明的元件封裝方法還包括使用鐳射穿過蓋體而直接照射密封體，以熔融密封體。
[0025]優(yōu)選的，槽型基座還包括至少一抽氣孔，用以抽出密封空間中的氣體而形成真空狀態(tài)。
[0026]優(yōu)選的，抽氣孔設(shè)置于鐳射照射的路徑上，當(dāng)鐳射加熱熔融密封體時(shí)，抽氣孔同時(shí)被封閉。
[0027]優(yōu)選的，抽氣孔的上孔壁具有凹陷部，用于容置固態(tài)材料，當(dāng)鐳射加熱抽氣孔的鄰近區(qū)域時(shí)，固態(tài)材料被熔融而封閉抽氣孔。
[0028]優(yōu)選的，本發(fā)明的元件封裝方法還包括在蓋體的下表面、或是槽型基座的底部或內(nèi)側(cè)壁設(shè)置或涂布吸氣劑。
[0029]優(yōu)選的，吸氣劑設(shè)置于下表面鄰近槽型基座的邊緣部位置，當(dāng)鐳射照射邊緣部時(shí)，吸氣劑被加熱而活化以吸收氣體。
[0030]優(yōu)選的，本發(fā)明的元件封裝方法還包括設(shè)置多個(gè)吸氣劑，將多個(gè)吸氣劑的一部分設(shè)置于鄰近邊緣部，而將多個(gè)吸氣劑的其余部分設(shè)置于遠(yuǎn)離邊緣部，當(dāng)鐳射照射邊緣部時(shí)，僅加熱活化鄰近邊緣部的吸氣劑。
[0031]基于上述目的，本發(fā)明還提供一種元件封裝結(jié)構(gòu)，適用于鐳射真空封裝，該元件封裝結(jié)構(gòu)包括感測元件、槽型基座、蓋體、密封體以及抽氣孔。感測元件設(shè)置于槽型基座的底部，而蓋體覆蓋槽型基座。密封體設(shè)置于蓋體與槽型基座的邊緣部之間。抽氣孔設(shè)置于鄰近所述邊緣部，用于抽出蓋體與槽型基座之間形成的密封空間中的氣體以形成真空狀態(tài)，抽氣孔的上孔壁具有凹陷部用于容置固態(tài)材料。
[0032]優(yōu)選的，當(dāng)鐳射照射邊緣部以加熱熔融密封體時(shí)，固態(tài)材料被熔融而封閉抽氣孔。
[0033]基于上述目的，本發(fā)明還提供一種元件封裝結(jié)構(gòu)，適用于鐳射真空封裝，元件封裝結(jié)構(gòu)包括感測元件、槽型基座、蓋體、密封體以及吸氣劑。感測元件設(shè)置于槽型基座的底部。蓋體覆蓋槽型基座。密封體設(shè)置于蓋體與槽型基座的邊緣部之間。吸氣劑設(shè)置在蓋體的下表面、或是槽型基座的底部或內(nèi)側(cè)壁，且鄰近邊緣部。
[0034]優(yōu)選的，當(dāng)鐳射照射邊緣部以加熱熔融密封體時(shí)，吸氣劑被加熱而活化以吸收蓋體與槽型基座之間形成的密封空間內(nèi)的氣體。
[0035]優(yōu)選的，吸氣劑有多個(gè)時(shí)，多個(gè)吸氣劑的一部分鄰近邊緣部，而多個(gè)吸氣劑的其余部分遠(yuǎn)離邊緣部，當(dāng)鐳射照射邊緣部時(shí)，僅鄰近邊緣部的吸氣劑被加熱而活化。
【附圖說明】
[0036]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的封裝方法的示意圖；
[0037]圖2為根據(jù)本發(fā)明的元件封裝方法的步驟流程圖；
[0038]圖3為根據(jù)本發(fā)明的元件封裝方法的實(shí)施例1的示意圖；
[0039]圖4為根據(jù)本發(fā)明的元件封裝方法的實(shí)施例2的示意圖；
[0040]圖5為根據(jù)本發(fā)明的元件封裝方法的實(shí)施例3的示意圖；
[0041]圖6為根據(jù)本發(fā)明的元件封裝方法的實(shí)施例4的示意圖；
[0042]圖7為根據(jù)本發(fā)明的元件封裝結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的示意圖；
[0043]圖8為根據(jù)本發(fā)明的元件封裝結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例的示意圖；
[0044]圖9為根據(jù)本發(fā)明的元件封裝結(jié)構(gòu)的又一實(shí)施例的示意圖