[发明专利]元件封装方法及其结构

说明书

技术领域

本发明涉及元件封装方法及其结构，特别是涉及一种利用镭射进行感测元件真空封装而在封装过程中减少脱气(outgassing)现象的方法。

背景技术

目前，红外线(IR)视频摄影机已经被应用于记录及贮存连续的热影像，在红外线(IR)视频摄影机中包括温测晶片，其包括温度感测元件阵列(array)，每一个温度感测元件可根据其接收到的红外线辐射能量而对应地改变其电阻值，因此每一个温度感测元件的电阻值改变可对应热能量的强弱，温度感测元件阵列便可产生热影像。

温测晶片设置在基座上，然后用盖体与基座封装，而且为了避免封装空间中产生热对流而影响温度感测元件阵列所感测的热能量，封装空间需要维持在真空状态，而温度感测元件阵列的灵敏度与封装空间的真空程度有关。

请参考图1，其给出了现有技术的封装方法的示意图。图中，感测元件30设置在槽型基座10的底部，而槽型基座10的边缘部与盖体20之间设置有密封体90。在现有技术中，进行封装时，从槽型基座10的底部加热，经过热传导到槽型基座10的边缘部以加热密封体90使其熔融，以此让槽型基座10与盖体20结合而完成封装。

但是现有技术具有如下缺点。第一，感测元件30容易在槽型基座10的底部加热期间受到损害，造成合格率下降。第二，槽型基座10的底部加热时会产生气体，为了维持封装空间在真空状态，必须延长抽引气体的时间，造成封装时间延长。第三，整体加热的槽型基座10会有大量的脱气现象(out-gassing)，导致抽真空时间延长，加热时间越久则感测元件30越容易受到损坏。

另外，如果封装过程中需要焊接多处位置或多个元件，因为现有技术的封装方法采用整体加热，所以通常使用不同熔点的密封体或焊料，而且必须先使用高熔点的焊料，后使用低熔点的焊料。但是这种方案会限制密封体或焊料的选择，导致封装成本增加。

进一步的，有些感测元件在封装后的感测灵敏度与封装真空度成正比，例如红外线热影像器。请参考图11，其是红外线热影像器的噪声等效温差(NETD)与封装真空度的关系图。图中，封装真空度越差(真空度气压数值越高)，则红外线热影像器的噪声等效温差值越高，代表红外线热影像器的感测灵敏度越差。但是，在现有技术中，如果要获得较高的封装真空度，则抽引气体所需的时间就越长，造成封装时间延长。

发明内容

(一)要解决的技术问题

根据上述现有技术的缺点，本发明实施例提供了一种元件封装方法及其结构，以提高封装后感测元件的灵敏度。

(二)技术方案

进一步的，本发明实施例提供了一种元件封装方法及其结构，以更有效率地提高封装空间的真空度。

进一步的，本发明实施例的方案是使用镭射进行局部加热，可避免感测元件在封装期间受损，并兼顾维持密封空间的真空程度。

进一步的，本发明实施例的方案是使用镭射进行局部加热，可有效地减少在封装过程中产生的脱气现象以及剩余应力。

进一步的，本发明实施例的方案是让镭射封装与抽气孔封闭一起完成，可提高封装的效率。

进一步的，本发明实施例的方案是使用吸气剂，以提高密封空间的真空程度。

基于上述目的，本发明提供一种元件封装方法，其包括下列步骤：先提供槽型基座以及盖体，并在槽型基座的底部设置感测元件，将盖体覆盖槽型基座，并在盖体与槽型基座的边缘部设置密封体(sealant)；接着，使用镭射照射槽型基座的边缘部，以熔融密封体，使盖体与边缘部结合；使盖体与槽型基座之间的密封空间处于真空状态。

优选的，感测元件为温度感测器或红外线热影像器。

优选的，本发明的元件封装方法还包括在真空室中进行封装。

优选的，槽型基座以陶瓷材料或半导体材料制成。

优选的，盖体用透光材料或玻璃材料制成。

优选的，密封体为金属合金材料。

优选的，本发明的元件封装方法还包括在盖体上设置第一黏着层以及在边缘部设置第二黏着层。当镭射照射加热时，密封体、第一黏着层以及第二黏着层被熔融后而相融合。

优选的，本发明的元件封装方法还包括使用镭射照射盖体，以间接加热密封体。

优选的，本发明的元件封装方法还包括使用镭射穿过盖体而直接照射密封体，以熔融密封体。

优选的，槽型基座还包括至少一抽气孔，用以抽出密封空间中的气体而形成真空状态。

优选的，抽气孔设置于镭射照射的路径上，当镭射加热熔融密封体时，抽气孔同时被封闭。