一种红外探测器芯片封装结构的制作方法

本技术属于红外探测器，具体涉及一种红外探测器芯片封装结构。

背景技术：

1、红外探测器芯片封装结构主要包括芯片、过渡环和窗片，且芯片与过渡环之间、过渡环与窗片之间通过焊料实现气密焊接，共同形成一个密封的封装腔体。在红外芯片上，除了设置用于成像的有效元之外，通常还会布置参考元、盲元等非有效元，以实现非均匀性校正。为避免红外辐射干扰这些非有效元的参考功能，需在其上方制作挡光层，然而，采用光刻、镀膜、刻蚀等微纳加工工艺直接在窗片上制作挡光层，存在工艺步骤繁琐、成本较高的问题。

2、现有一种改进方案是在过渡环的内壁上对应非有效元的区域制作台阶，用于为参考元遮挡红外辐射。这种做法不仅有助于简化芯片制造工艺、降低生产成本，还可利用该台阶承载吸气剂，以维持封装腔体内的真空度。但是吸气剂在通电激活过程中会释放大量热量，这些热量会通过台阶向下热传导至芯片上的非有效元表面，从而影响甚至损坏参考元。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种红外探测器芯片封装结构，至少可以解决现有技术的部分问题。

2、为实现上述目的，本实用新型的技术方案为一种红外探测器芯片封装结构，包括依次层叠的芯片、过渡环和窗片，所述芯片、所述过渡环和所述窗片焊接形成封装腔；所述芯片上设置有有效元区域和参考元区域；所述过渡环的内壁上设置有向所述封装腔内凸起的内部台阶，所述内部台阶包括第一内部台阶，所述第一内部台阶在所述芯片上的正投影与所述有效元区域和所述参考元区域错开，且所述第一内部台阶上设置有吸气剂结构。

3、作为实施方式之一，所述第一内部台阶与所述参考元区域分别设置于所述有效元区域相对的两侧。

4、作为实施方式之一，所述第一内部台阶的顶面、底面、侧面中至少一处设置有所述吸气剂结构。

5、作为实施方式之一，所述内部台阶还包括第二内部台阶，所述第二内部台阶在所述芯片上的正投影覆盖所述参考元区域。

6、作为实施方式之一，所述第二内部台阶的底面上设置有凹槽，所述参考元区域位于所述凹槽的下方；所述第二内部台阶的顶面上对应所述凹槽的位置处设置有吸气剂结构。

7、作为实施方式之一，所述过渡环、所述第一内部台阶和所述第二内部台阶共同围合形成通光孔，所述有效元区域的中心位于所述通光孔的中心轴线上。

8、作为实施方式之一，所述过渡环的外壁上设置有外部承台，所述外部承台上设置有与所述吸气剂结构一一对应的外部电极，且所述外部电极与对应的所述吸气剂结构电连接。

9、作为实施方式之一，所述吸气剂结构包括内部电极以及设置于所述内部电极上的吸气剂，所述内部电极设置于所述第一内部台阶或所述第二内部台阶上，且所述内部电极与对应的所述外部电极连接。

10、作为实施方式之一，所述外部承台、所述内部台阶和所述过渡环一体成型。

11、作为实施方式之一，所述过渡环的顶面上设置有第二焊接区，所述第二焊接区与所述外部电极之间设置有用于阻止所述窗片与所述第二焊接区之间的焊料溢流至所述外部电极的阻隔结构。

12、与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

13、（1）本实用新型在过渡环的内壁上设置第一内部台阶，并使第一内部台阶在芯片上的正投影与芯片上的有效元区域和参考元区域错开，通过将吸气剂结构布置在该第一内部台阶上，可以降低吸气剂激活时释放热量对参考元的影响；

14、（2）本实用新型还在过渡环的内壁上设置第二内部台阶，并使第二内部台阶在芯片上的正投影覆盖参考元区域，可以为参考元遮挡红外辐射，还可以使红外探测器芯片光学上等距，成像更均匀；同时在第二内部台阶的底面上对应参考元区域的位置设置有凹槽，在第二内部台阶的顶面上对应凹槽的位置处设置有吸气剂结构，不仅可以增大吸气剂面积，提高激活后封装腔内的真空度，从而提高产品性能，而且凹槽可以增加吸气剂与非有效元之间的距离，降低吸气剂激活热量对参考元的影响。

1.一种红外探测器芯片封装结构，包括依次层叠的芯片、过渡环和窗片，所述芯片、所述过渡环和所述窗片焊接形成封装腔；所述芯片上设置有有效元区域和参考元区域；其特征在于：所述过渡环的内壁上设置有向所述封装腔内凸起的内部台阶，所述内部台阶包括第一内部台阶，所述第一内部台阶在所述芯片上的正投影与所述有效元区域和所述参考元区域错开，且所述第一内部台阶上设置有吸气剂结构。

2.如权利要求1所述的红外探测器芯片封装结构，其特征在于：所述第一内部台阶与所述参考元区域分别设置于所述有效元区域相对的两侧。

3.如权利要求1所述的红外探测器芯片封装结构，其特征在于：所述第一内部台阶的顶面、底面、侧面中至少一处设置有所述吸气剂结构。

4.如权利要求1所述的红外探测器芯片封装结构，其特征在于：所述内部台阶还包括第二内部台阶，所述第二内部台阶在所述芯片上的正投影覆盖所述参考元区域。

5.如权利要求4所述的红外探测器芯片封装结构，其特征在于：所述第二内部台阶的底面上设置有凹槽，所述参考元区域位于所述凹槽的下方；所述第二内部台阶的顶面上对应所述凹槽的位置处设置有吸气剂结构。

6.如权利要求4所述的红外探测器芯片封装结构，其特征在于：所述过渡环、所述第一内部台阶和所述第二内部台阶共同围合形成通光孔，所述有效元区域的中心位于所述通光孔的中心轴线上。

7.如权利要求5所述的红外探测器芯片封装结构，其特征在于：所述过渡环的外壁上设置有外部承台，所述外部承台上设置有与所述吸气剂结构一一对应的外部电极，且所述外部电极与对应的所述吸气剂结构电连接。

8.如权利要求7所述的红外探测器芯片封装结构，其特征在于：所述吸气剂结构包括内部电极以及设置于所述内部电极上的吸气剂，所述内部电极设置于所述第一内部台阶或所述第二内部台阶上，且所述内部电极与对应的所述外部电极连接。

9.如权利要求7所述的红外探测器芯片封装结构，其特征在于：所述外部承台、所述内部台阶和所述过渡环一体成型。

10.如权利要求7所述的红外探测器芯片封装结构，其特征在于：所述过渡环的顶面上设置有第二焊接区，所述第二焊接区与所述外部电极之间设置有用于阻止所述窗片与所述第二焊接区之间的焊料溢流至所述外部电极的阻隔结构。