CN112614864A - 一种红外热堆传感器及其制造方法 - Google Patents

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CN112614864A
CN112614864A CN202011606307.8A CN202011606307A CN112614864A CN 112614864 A CN112614864 A CN 112614864A CN 202011606307 A CN202011606307 A CN 202011606307A CN 112614864 A CN112614864 A CN 112614864A
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韩凤芹
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    • H10N10/17Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the structure or configuration of the cell or thermocouple forming the device

Abstract

本发明提供了一种红外热堆传感器及其制造方法,其中,红外热堆传感器包括:承载基板;热电堆结构,所述热电堆结构设置于所述承载基板的上方,所述热电堆结构包括至少由一组热电偶对构成的热堆主体,所述热堆主体用于接收红外辐射;热敏电阻,设置于所述承载基板的下表面或埋设于所述承载基板中,所述热敏电阻位于所述热堆主体外侧。本发明的红外热堆传感器将热敏电阻设置在承载基板的下表面或埋设于承载基板中,在承载基板上形成热电堆结构,热电堆结构和热敏电阻设置于同一承载基板上,可以实现热敏电阻与热电堆的更好的集成,满足小型化的要求。

Description

一种红外热堆传感器及其制造方法
技术领域
本发明涉及红外测温领域,尤其涉及一种红外热堆传感器及其制造方法。
背景技术
在门类繁多的传感器当中,温度传感器在应用领域和数量方面都是首屈一指的。随着现代电子技术的发展,温度传感器在工业技术、科学研究及日常生活中得到了日益广泛的应用,以热电堆为感温元件的温度传感器被广泛应用于温度测量、控制等领域。由于各行业对温度控制的需求越来越严格和精密,对产品的可靠性要求更加苛刻,体积要求更小,灵敏度要求更高,安装和使用要求更方便。
目前制造的红外热电堆传感器通常集成有热敏电阻,在制造红外热电堆传感器时分别制造热电堆结构和热敏电阻,之后将热敏电阻和热电堆分别焊接在封装壳内。这样的制造方法使热电堆结构和热敏电阻集成性不好,红外热电堆传感器的体积无法进一步缩小。
因此,期待一种新的红外热堆传感器,能够更好的实现热敏电阻与热电堆结构的集成,以简化工艺、满足小型化及批量化生产的要求。
发明内容
本发明揭示了一种红外热堆传感器及其制造方法,能够解决热电堆结构和热敏电阻集成度不好的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种红外热堆传感器,包括:
承载基板;
热电堆结构,所述热电堆结构设置于所述承载基板的上方,所述热电堆结构包括至少由一组热电偶对构成的热堆主体,所述热堆主体用于接收红外辐射;
热敏电阻,设置于所述承载基板的下表面或埋设于所述承载基板中,所述热敏电阻位于所述热堆主体外侧。
本发明还提供了一种红外热堆传感器的制造方法,包括:
提供承载基板,所述承载基板具有相对的第一表面和第二表面;
在所述承载基板的第一表面形成热电堆结构,所述热电堆结构包括至少由一组热电偶对构成的热堆主体,所述热堆主体用于接收红外辐射;
在所述承载基板内或者承载基板第二表面形成热敏电阻。
本发明的有益效果在于:
本发明的红外热堆传感器将热敏电阻设置在承载基板的下表面或埋设于承载基板中,在承载基板上形成热电堆结构,热电堆结构和热敏电阻设置于同一承载基板上,可以实现热敏电阻与热电堆的更好的集成,满足小型化的要求。
进一步,热敏电阻距离热电堆结构的冷端较近,获得的冷端温度更为精确,能提高传感器的测量精度。
本发明的红外热堆传感器的制造方法,通过半导体工艺在同一承载基板上形成热敏电阻和热电堆结构,简化工艺流程,实现批量化生产,热敏电阻在形成热电堆结构之前和之后都可以形成,提高了工艺灵活性。
进一步,热电堆结构和热敏电阻结构均可以通过半导体工艺形成,兼容性好。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,在本发明示例性实施例中,相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了实施例1的一种红外热堆传感器的结构示意图。
图2示出了实施例1的另一种红外热堆传感器的结构示意图。
图3至图7示出了实施例2的一种红外热堆传感器的制造方法中不同步骤中对应的结构示意图。
附图标记说明:
10-承载基板;11-热敏电阻;12-隔热空腔;13-下盖板;14-导电凸块;15-导电柱;20-热电堆结构;21-热堆主体;22-第一电连接部;23-第二电连接部;24-吸收层;25-钝化层;26-隔离层;220-第一焊球;230-第二焊球;101-第一基板;102-介质层;30-顶盖;31-第一空腔。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据下面的说明和附图,本发明的优点和特征将更清楚,然而,需说明的是,本发明技术方案的构思可按照多种不同的形式实施,并不局限于在此阐述的特定实施例。附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
应当明白,当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时,其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层,或者可以存在居间的元件或层。相反,当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。应当明白,尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分,这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此,在不脱离本发明教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等,在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,然后,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”,当在该说明书中使用时,确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
如果本文的方法包括一系列步骤,且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序,且一些的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。若某附图中的构件与其他附图中的构件相同,虽然在所有附图中都可轻易辨认出这些构件,但为了使附图的说明更为清楚,本说明书不会将所有相同构件的标号标于每一图中。
实施例1
本实施例提供了一种红外热堆传感器,图1示出了根据本实施例的一种红外热堆传感器的结构示意图,请参考图1,所述红外热堆传感器包括:
承载基板10;
热电堆结构20(矩形虚线框中所示),所述热电堆结构20设置于所述承载基板10的上方,所述热电堆结构20包括位于承载基板10上的隔离层26,至少由一组热电偶对构成的热堆主体21(椭圆框中所示),所述热堆主体21用于接收红外辐射;本实施例中,热堆主体21的上表面覆盖有吸收层25,吸收层24能够更好的吸收红外辐射。
热敏电阻11,设置于所述承载基板10的下表面或埋设于所述承载基板10中(图中示出的为敏电阻11埋设于承载基板10中),所述热敏电阻11位于所述热堆主体21外侧。
需要说明的是,热敏电阻埋设于所述承载基板10中包括:1、热敏电阻整体被包裹于承载基板中或者,热敏电阻的下表面埋设于承载基板10中,热敏电阻的上表面与承载基板的上表面齐平。热敏电阻设置于承载基板的下表面包括:热敏电阻整体或部分凸出于承载基板的下表面或者,热敏电阻的下表面与承载基板的下表面齐平。
具体地,所述承载基板10可以是本领域技术人员熟知的任意合适的衬底材料,如硅(Si)、锗(Ge)、锗硅(SiGe)、碳硅(SiC)、碳锗硅(SiGeC)、砷化铟(InAs)、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)或者其它III/V化合物半导体,也可为氧化铝等的陶瓷基底、石英或玻璃基底等。热电堆结构20形成在承载基板10的上表面,热电堆结构20包括至少由一组热电偶对构成的热堆主体21,热电偶对包括相互电连接的两种热电偶材料,可以设置多个热电偶对串联从而实现红外热堆传感器的高灵敏度化,提高传感器的品质和可靠性。两种热电偶材料可以在同一水平面上并列设置,也可以在垂直于承载基板10的方向上叠置。
本实施例中,所述承载基板10包括隔热空腔12,所述热堆主体21与所述隔热空腔12在所述承载基板10表面方向上的投影设有重叠的部分,所述热电堆结构20包括冷结和热结,所述热结位于所述隔热空腔上方,所述冷结远离所述隔热空腔,可选方案中,热结围成的区域均设置在隔热空腔12边界包围的区域内。本实施例中,所述热敏电阻11设置于所述隔热空腔12外,所述热敏电阻11靠近所述冷结。隔热空腔12用于阻止热堆主体吸收的热量传递给承载基板10,以增大热结与冷结的的温差,提高灵敏度。热敏电阻11距离热电堆结构20的冷端较近,获得的冷端温度更为精确,能提高传感器的测量精度。
本实施例中,热敏电阻11埋设于所述承载基板10中,即热敏电阻11的上下表面均位于承载基板10内部,其他实施例中,热敏电阻11还可以位于承载基板10的下表面,此时热敏电阻11的表面可以与承载基板10的表面相平,热敏电阻11也可以凸出于承载基板10的下表面。
热敏电阻11的形状包括S形排布或者螺旋状排布的线条状。所述热敏电阻11的材料包括铝、铜、镍、铬、铁、钛、金、银、铂、锰、钴、锌等一种、两种或两种以上的金属或金属氧化物;或者半导体材料层;或者含重金属掺杂的半导体层,所述重金属掺杂的离子为:铝、铜、金、铂、银、镍、铁、锰、钼、钨、钛、锌、汞、镉、铬及钒中的一个或多个。本实施例中,所述热敏电阻11为薄膜状结构,通过原子层沉积或溅射工艺形成。热敏电阻11通过半导体工艺制作相对于传统的贴装结构的芯片形式提高了工艺兼容性,能够更好的实现热敏电阻与热电堆结构的集成,以简化工艺、满足小型化及批量化生产的要求。
本实施例中,红外热堆传感器还包括下盖板13,所述下盖板13键合于所述承载基板10的下方,所述下盖板13密封所述隔热空腔12。下盖板的材料可以参照承载基板的材料设置,可以通过干膜或者结构胶将下盖板13键合在承载基板上,可以先设置下盖板的厚度在键合,也可以将较厚的下盖板先键合在承载基板上,在对下盖板进行减薄到合适的厚度。
本实施例中热敏电阻的电性从下盖板13引出,具体为,所述下盖板13的下表面设有导电凸块14,所述热敏电阻11通过贯穿所述下盖板13的导电柱15与所述导电凸块14电性连接。在另一个实施例中,所述热敏电阻11位于所述承载基板10中,所述热敏电阻11的电性通过形成在所述承载基板10中的导电插塞从所述承载基板10的上表面或下表面引出;或者,所述热敏电阻11位于所述承载基板10的下表面,所述承载基板10的下表面设有电连接所述热敏电阻11的互连结构。当然,热敏电阻的电性也可以向上引出,如从红外热堆传感器的上表面引出。
参考图2,在一个实施例中,红外热堆传感器还包括顶盖30,所述顶盖30设置于所述热电堆结构的上方,并与所述热电堆结构的上表面形成第一空腔31。第一空腔31为密封的空腔,顶盖30可以选择硅晶圆,硅材料能够透红外线,也可以在顶盖30上开窗,用于透红外线。
继续参考图2,热电堆结构还包括钝化层25,钝化层25覆盖吸收层24的上表面,但未覆盖隔热空腔12上方的吸收层24,暴露出的吸收层24用于吸收红外线。热电堆结构还包括第一电连接部22和第二电连接部23,下盖板13的下表面设有第一焊球220和第二焊球230,第一电连接部22电连接第一焊球;第二电连接部23电连接第二焊球230,第一焊球220和第二焊球230其中一个作为红外热堆传感器的输入端,另一个作为红外热堆传感器的输出端。热敏电阻11的导电凸块14也位于下盖板13的下表面,与第一焊球220、第二焊球230位于同一平面上,方便后续工艺中将红外热堆传感器电连接到电路板上。
本发明的红外热堆传感器将热敏电阻设置在承载基板的下表面或埋设于承载基板中,在承载基板上形成热电堆结构,热电堆结构和热敏电阻设置于同一承载基板上,可以实现热敏电阻与热电堆的更好的集成,满足小型化的要求。
进一步,热敏电阻距离热电堆结构的冷端较近,获得的冷端温度更为精确,能提高传感器的测量精度。
实施例2
实施例2提供了一种红外热堆传感器的制造方法,包括以下步骤:
S01:提供承载基板,所述承载基板具有相对的第一表面和第二表面;
S02:在所述承载基板的第一表面形成热电堆结构,所述热电堆结构包括至少由一组热电偶对构成的热堆主体,所述热堆主体用于接收红外辐射;
S03:在所述承载基板内或者承载基板第二表面形成热敏电阻。
步骤S0N不代表先后顺序。
需要说明的是,在承载基板内形成热敏电阻包括:1、热敏电阻整体被包裹于承载基板中或者,热敏电阻的下表面埋设于承载基板中,上表面与承载基板齐平。在承载基板第二表面形成热敏电阻包括:热敏电阻整体或部分凸出于承载基板的第二表面或者,热敏电阻的下表面与承载基板的下表面齐平。
图3至图7示出了根据本发明实施例2的一种红外热堆传感器的制造方法不同步骤对应的结构示意图,请参考图3至图7,详细说明各步骤。
参考图3,本实施例中,热敏电阻形成在承载基板内部,形成承载基板和热敏电阻的方法包括:提供第一基板101,第一基板101的材料包括硅(Si)、锗(Ge)、锗硅(SiGe)、碳硅(SiC)、碳锗硅(SiGeC)、砷化铟(InAs)、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)或者其它III/V化合物半导体,也可为氧化铝等的陶瓷基底、石英或玻璃基底等。在所述第一基板101的上表面通过沉积工艺形成热敏电阻材料层,热敏电阻材料层的材料包括:铝、铜、镍、铬、铁、钛、金、银、铂、锰、钴、锌等一种、两种或两种以上的金属或金属氧化物;或者半导体材料层;或者含重金属掺杂的半导体层,所述重金属掺杂的离子为:铝、铜、金、铂、银、镍、铁、锰、钼、钨、钛、锌、汞、镉、铬及钒中的一个或多个。沉积工艺包括原子层沉积或溅射工艺。形成热敏电阻材料层后,图形化所述热敏电阻材料层,形成所述热敏电阻11。热敏电阻11的厚度和形状参照实施例1,此处不再赘述。
参考图4,热敏电阻11形成后,形成介质层102覆盖所述热敏电阻11和所述第一基板101,介质层11的材料包括二氧化硅、氮化硅等绝缘材料,可以通过化学气相沉积工艺形成。介质层11的上表面通过平坦化工艺使之平整。本实施例的承载基板包括所述第一基板101和所述介质层102。
在另一个实施例中,热敏电阻形成在承载基板内部,形成承载基板和热敏电阻的方法包括:提供第一基板,在所述第一基板中形成凹槽,在所述凹槽中通过沉积工艺形成所述热敏电阻,在所述热敏电阻的上方形成介质层,所述介质层的上表面与所述第一基板的上表面齐平,所述承载基板包括所述第一基板和所述介质层。
在再一个实施例中,热敏电阻的上表面与承载基板的上表面齐平,形成承载基板和热敏电阻包括:提供承载基板,在承载基板中形成凹槽,在凹槽中形成热敏电阻,热敏电阻的上表面与承载基板的上表面齐平。
参考图5,在所述承载基板的第一表面形成热电堆结构20,热电堆结构20的组成参考实施例1,热电堆结构20的形成方法包括:在承载基板上形成隔离层26,隔离层26用于隔离后续形成的热电堆结构和承载基板,同时作为热电堆结构的支撑层。隔离层26的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的至少一种。采用沉积工艺或者热氧化工艺形成隔离层26。在隔离层上形成热电偶对,热电偶对为相互电连接的两种热电偶材料,两种热电偶材料可以位于同一平面,并列设置,也可以上下叠置。之后在热电偶对上形成吸收层24,吸收层24用于吸收红外光,转换成热能。吸收层24的材料包括:氧化硅、氮化硅、碳化硅、碳氮化硅、碳氮氧化硅、氮氧化硅、氮化硼和碳氮化硼中的一种或多种。吸收层24的形成工艺包括:物理气相沉积工艺或者化学气相沉积工艺。
参考图6,本实施例中,还包括:在热电堆结构上键合顶盖30,顶盖30包含第一空腔,键合顶盖后,第一空腔包围热堆主体,且第一空腔为密封的空腔。顶盖30的结构和材料参照实施例1。键合顶盖30后,在所述热堆主体下方的所述承载基板中形成贯穿所述承载基板的隔热空腔12,所述热堆主体与所述隔热空腔在所述承载基板表面方向上的投影设有重叠的部分,所述热敏电阻11设置于所述隔热空腔12外。本实施例中,第一空腔和隔热空腔相对设置,隔热空腔12的作用参照实施例1。所述热电堆结构20包括冷结和热结,所述热结位于所述隔热空腔上方,所述冷结远离所述隔热空腔,可选方案中,热结围成的区域均设置在隔热空腔12边界包围的区域内。本实施例中,所述热敏电阻11设置于所述隔热空腔12外,所述热敏电阻11靠近所述冷结。隔热空腔12用于阻止热堆主体吸收的热量传递给承载基板,以增大热结与冷结的的温差,提高灵敏度。热敏电阻11距离热电堆结构20的冷端较近,获得的冷端温度更为精确,能提高传感器的测量精度。
继续参考图6,在一个实施例中,还包括将热敏电阻11和热电堆结构的电性引出,其中将热敏电阻11的电性引出的方法为:从承载基板的下表面形成通孔,通孔延伸至热敏电阻11,在通孔中填充导电材料,形成导电柱15,导电柱可以通过电镀工艺形成,材料可以选择金属。在导电柱的下端、承载基板下表面形成连接导电柱的导电凸块14。导电凸块14可以通过沉积工艺或电镀工艺形成,可以使用本领域常规的导电材料。将热电堆结构的电性引出的方法与将热敏电阻11的电性引出的方法类似,在承载基板下表面形成电连接热电堆结构电极的第一连接部22和第二连接部23,在承载基板下表面形成电连接第一连接部22的第一焊球220和电连接第二连接部23的第一焊球230。在另一个实施例中,热敏电阻或热电堆结构的电性可以均从上方引出,引出至顶盖30外侧,或者其中之一从上方引出,另一从下方引出。
参考图7,本实施例中,红外热堆传感器的制造方法还包括:提供下盖板13,将所述下盖板13键合于所述承载基板的下方,并使所述下盖板13密封所述隔热空腔12。下盖板13的材料参照顶盖的材料,可以通过干膜或者结构胶将下盖板13键合在承载基板上,可以先设置下盖板的厚度再键合,也可以将较厚的下盖板先键合在承载基板上,再对下盖板进行减薄到合适的厚度。
继续参考图7,本实施例中,还包括将热敏电阻11和热电堆结构的电性引出,将热敏电阻11的电性引出的制造方法为:在形成下盖板13之前,从承载基板的下表面形成电连接热敏电阻的第一导电柱,在第一导电柱的下方、承载基板的下表面形成互连垫,将下盖板13键合在承载基板的下表面之后,从下盖板的下表面形成第二导电柱,使第二导电柱电连接互连垫,在下盖板13的下表面形成电连接第二导电柱的导电凸块14。本实施例中,将热电堆结构的电性引出的制造方法为:从承载基板的下表面形成分别连接热电堆结构输入/输出电极的第一导电结构和第二导电结构,在第一导电结构下方、承载基板的下表面形成第一互连垫,在第二导电结构的下方、承载基板的下表面形成第二互连垫,将下盖板13键合在承载基板上之后,从下盖板13的下表面形成第三导电结构和第四导电结构,其中第三导电结构电连接第一互连垫,第四导电结构电连接第二互连垫,第一导电结构、第一互连垫和第三导电结构共同构成第一电连接部22;第二导电结构、第二互连垫和第四导电结构共同构成第二电连接部23。在下盖板13的下表面形成电连接第三导电结构的第一焊球220,在下盖板13的下表面形成电连接第四导电结构的第二焊球230。在本实施例中,第二导电柱、第三导电结构、第四导电结构的结构相同,三者在同一工艺步骤中形成,简化了工艺流程。在本实施例中,第一焊球220、第二焊球230、导电凸块14的结构相同,三者在同一工艺步骤中形成,简化了工艺流程。可选实施例中,将热电堆结构的电性引出之前,在热电堆结构的上表面形成钝化层25,覆盖吸收层24,并暴露出隔热空腔12上方的吸收层24,以利用暴露的区域吸收红外辐射。
在一个实施例中,热敏电阻形成在承载基板的下表面,形成热敏电阻的方法包括:形成热电堆结构后,在所述承载基板的下表面通过沉积工艺形成热敏电阻材料层,图形化所述热敏电阻材料层,形成所述热敏电阻。形成所述热敏电阻时或形成所述热敏电阻前/后还包括:在所述承载基板的下表面形成互连结构,所述互连结构将所述热敏电阻的电性引出。
本发明的红外热堆传感器的制造方法,通过半导体工艺在同一承载基板上形成热敏电阻和热电堆结构,简化工艺流程,实现批量化生产,热敏电阻在形成热电堆结构之前和之后都可以形成,提高了工艺灵活性。
进一步,热电堆结构和热敏电阻结构均可以通过半导体工艺形成,兼容性好。
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于方法实施例而言,由于其基本相似于结构实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护范围。

Claims (20)

1.一种红外热堆传感器,其特征在于,包括:
承载基板;
热电堆结构,所述热电堆结构设置于所述承载基板的上方,所述热电堆结构包括至少由一组热电偶对构成的热堆主体,所述热堆主体用于接收红外辐射;
热敏电阻,设置于所述承载基板的下表面或埋设于所述承载基板中,所述热敏电阻位于所述热堆主体外侧。
2.如权利要求1所述的红外热堆传感器,其特征在于,所述承载基板包括隔热空腔,所述热堆主体与所述隔热空腔在所述承载基板表面方向上的投影设有重叠的部分,所述热敏电阻设置于所述隔热空腔外。
3.如权利要求1所述的红外热堆传感器,其特征在于,所述热敏电阻的形状包括S形排布或者螺旋状排布的线条状。
4.如权利要求1所述的红外热堆传感器,其特征在于,所述热敏电阻的材料包括铝、铜、镍、铬、铁、钛、金、银、铂、锰、钴、锌等一种、两种或两种以上的金属或金属氧化物;或者半导体材料层;或者含重金属掺杂的半导体层,所述重金属掺杂的离子为:铝、铜、金、铂、银、镍、铁、锰、钼、钨、钛、锌、汞、镉、铬及钒中的一个或多个。
5.如权利要求1所述的红外热堆传感器,其特征在于,所述热电堆结构包括冷结和热结,所述热结位于所述隔热空腔上方,所述冷结远离所述隔热空腔,所述热敏电阻靠近所述冷结。
6.如权利要求1所述的红外热堆传感器,其特征在于,所述红外热堆传感器还包括下盖板,所述下盖板键合于所述承载基板的下方,所述下盖板密封所述隔热空腔。
7.如权利要求6所述的红外热堆传感器,其特征在于,所述下盖板的下表面设有导电凸块,所述热敏电阻通过贯穿所述下盖板的导电柱与所述导电凸块电性连接。
8.如权利要求1所述的红外热堆传感器,其特征在于,所述热敏电阻位于所述承载基板中,所述热敏电阻的电性通过形成在所述承载基板中的导电插塞从所述承载基板的下表面或上表面引出;或者,
所述热敏电阻位于所述承载基板的下表面,所述承载基板的下表面设有电连接所述热敏电阻的互连结构。
9.如权利要求1所述的红外热堆传感器,其特征在于,所述红外热堆传感器还包括顶盖,所述顶盖设置于所述热电堆结构的上方,并与所述热电堆结构的上表面形成第一空腔。
10.一种红外热堆传感器的制造方法,其特征在于,包括:
提供承载基板,所述承载基板具有相对的第一表面和第二表面;
在所述承载基板的第一表面形成热电堆结构,所述热电堆结构包括至少由一组热电偶对构成的热堆主体,所述热堆主体用于接收红外辐射;
在所述承载基板内或者承载基板第二表面形成热敏电阻。
11.如权利要求10所述的红外热堆传感器的制造方法,其特征在于,形成所述热电堆结构后,形成所述热敏电阻结构;或者,形成热敏电阻结构后,形成所述热电堆结构。
12.如权利要求10所述的红外热堆传感器的制造方法,其特征在于,在所述承载基板内形成所述热敏电阻包括:
提供第一基板,在所述第一基板中形成凹槽,在所述凹槽中通过沉积工艺形成所述热敏电阻,在所述热敏电阻的上方形成介质层,所述介质层的上表面与所述第一基板的上表面齐平,所述承载基板包括所述第一基板和所述介质层;或,
提供第一基板,在所述第一基板的上表面通过沉积工艺形成热敏电阻材料层,图形化所述热敏电阻材料层,形成所述热敏电阻;
形成介质层覆盖所述热敏电阻和所述第一基板,所述承载基板包括所述第一基板和所述介质层。
13.如权利要求10所述的红外热堆传感器的制造方法,其特征在于,所述热敏电阻形成在所述承载基板内,所述制造方法还包括:从所述承载基板第二表面形成电连接所述热敏电阻的导电插塞。
14.如权利要求10所述的红外热堆传感器的制造方法,其特征在于,在所述承载基板的第二表面形成热敏电阻包括:
在所述承载基板的第二表面通过沉积工艺形成热敏电阻材料层,图形化所述热敏电阻材料层,形成所述热敏电阻。
15.如权利要求10所述的红外热堆传感器的制造方法,其特征在于,所述热敏电阻形成在所述承载基板的第二表面,形成所述热敏电阻时或形成所述热敏电阻后还包括:在所述承载基板的第二表面形成互连结构,所述互连结构将所述热敏电阻的电性引出。
16.如权利要求10所述的红外热堆传感器的制造方法,其特征在于,所述热敏电阻的材料包括铝、铜、镍、铬、铁、钛、金、银、铂、锰、钴、锌等一种、两种或两种以上的金属或金属氧化物;或者半导体材料层;或者含重金属掺杂的半导体层,所述重金属掺杂的离子为:铝、铜、金、铂、银、镍、铁、锰、钼、钨、钛、锌、汞、镉、铬及钒中的一个或多个。
17.如权利要求10所述的红外热堆传感器的制造方法,其特征在于,所述热敏电阻的形状包括折线形或长条形。
18.如权利要求10所述的红外热堆传感器的制造方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述热堆主体下方的所述承载基板中形成贯穿所述承载基板的隔热空腔,所述热堆主体与所述隔热空腔在所述承载基板表面方向上的投影设有重叠的部分,所述热敏电阻设置于所述隔热空腔外。
19.如权利要求18所述的红外热堆传感器的制造方法,其特征在于,所述方法还包括:提供下盖板,将所述下盖板键合于所述承载基板的下方,并使所述下盖板密封所述隔热空腔。
20.如权利要求19所述的红外热堆传感器的制造方法,其特征在于,所述方法还包括:形成所述下盖板后,形成贯穿所述下盖板并连接至所述热敏电阻的导电柱,并在所述下盖板的下表面形成电连接所述导电柱的导电凸块。
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