[发明专利]真空密封封装、具有真空密封封装的印刷电路基板、电子仪器以及真空密封封装的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及将电子器件真空密封的真空密封封装及其制造方法。

背景技术

最近，在真空密封了红外线传感器、陀螺仪传感器(角速度传感器)、温度传感器、压力传感器、加速度传感器等电子器件的封装或装置中要求小型、高性能化、低成本化。其中，在安装有用于夜间的安全用监视摄像头、计算并显示温度分布的热红外图像仪(thermography)等的红外线传感器(红外线受光元件)的封装或装置中，要求内部被高真空密封。

通常，作为红外线受光元件有量子型和热型。其中，虽然热型与量子型相比其跟踪性差，但是热型是一种检测相对热量的方式，因此，可以为非冷却方式，可以使其结构变得简单。因此，通过热型，能够将生产成本抑制成较低。

在安装有该热型红外线传感器的封装或装置中，通过由检测元件的受光部吸收透过窗口的红外线，受光部周围的温度发生变化。另外，检测与此温度变化相伴的电阻变化作为信号。

为了高灵敏度地检测信号，需要将受光部热绝缘。为此，以往通过将受光部形成为浮在半空的结构或者将检测元件自身配置在真空容器内来确保该热绝缘性。

但是，为了确保热绝缘性，一旦将电子器件密封到真空中之后，吸附在真空密封封装主体部内的表面上的气体分子(H₂O、O₂、N₂等)随着时间的经过慢慢地释放到封装主体部内的空间中，从而产生封装主体部内的真空度下降的现象。其结果，存在电子器件的性能下降(例如在红外线传感器中，输出信号的灵敏度下降)的问题。

因此，在现有的真空密封封装中，为了改善上述问题，在封装的内部安装被称为“GETTER：吸气剂”的材料，即使在发生如上所述的封装主体部内的释气的情况下，也可以通过该吸气剂吸附气体分子来防止真空度的下降。

作为吸气剂材料例如使用锆、钒、铁或者这些的合金等，但是如果放置在大气中，则气体分子吸附到表面，从而变成无法再吸附气体的饱和状态。因此，在将吸气剂安装在真空密封封装内部并真空密封之前，需要对吸气剂实施所谓的“活化”处理并在进行活化之后在真空中密封吸气剂。所谓“活化”处理是指将吸气剂加热至大约400℃～900℃而释放表面的分子。

作为安装有这种吸气剂的热型的非冷却红外线传感器装置及其制造方法，例如有专利文献1所公开的技术。图65是表示该专利文献1的非冷却红外线传感器装置的截面结构。在本结构中，成为真空封装的封装主体部100由金属板101和金属罩102构成。吸气剂105连接在设置于该封装主体部100的内部以及外部的端子103以及104之间。通过从封装外部对该端子104流过电流，对内置于吸气剂105的加热器106进行加热。如图66所示，该加热器66与端子104电连接，通过对加热器106的通电，吸气剂105同时被加热而被活化。

另外，在该专利文献1中作为其他技术公开了如图67所示的以下方法，即，将吸气剂105接合在金属罩102的内面，通过使被加热的外部加热器107与金属罩102接触来加热吸气剂105而使其活化。

此外，在图65～图67所示的装置上设置有：红外线受光元件108、用于使封装主体部100内变成真空的排气管109、用于使红外线透过的红外线透过窗110。

关于安装有吸气剂的热型的非冷却红外线传感器装置及其制造方法，除了上述的专利文件1之外，还公开在以下的专利文献2以及3中。

如图68所示，专利文献2所示的技术为如下：穿过在红外线透过窗110设置的抽成真空用的贯通孔111而配线的吸气剂105，被配置在与下部板一体的基板112和红外线透过窗110之间的空隙113内，通过对穿过贯通孔111的配线114进行通电来加热内部的吸气剂105，从而使其活化。

如图68所示，专利文献3所示的技术为如下：在放置在真空腔室115内的状态下，使安装在红外线透过窗110上的吸气剂105与加热器116、117接触而对其进行加热，从而使其活化，之后，在真空中接合红外线透过窗110和上部的基板118。

另外，除了如上所述的专利文献1至3之外，在专利文献4中也公开了真空封装技术。该真空封装如图70所示，在突出于封装主体部100内的遮光板120上设置相当于上述吸气剂的环形的气体吸附剂121，通过上部的红外线透过窗110对该气体吸附剂121照射光能，由此吸附内部的气体而使其变成真空。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平2003-139616号公报

专利文献2：日本专利特开平11-326037号公报