JP5455239B2 - サンドイッチ構造体を有する熱放射検出用デバイス、このデバイスの製造方法および使用方法 - Google Patents
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Description
・熱放射検出用デバイスが小型である。
・サンドイッチ構造により、いくつかの検出器要素を省スペースで接続することができる。
・検出器要素の電極と、その割り当てられた読取り回路または読取り要素との間の電気リード線が短かい。検出器要素の検出能力に影響を及ぼす干渉を招く誘導性および容量性効果が、ボンディングされたワイヤと比べて明らかに低減される。
・接触を行う方法によって、高度の並行化を製造作業に導入することが可能である。
・密閉恒久材接合部により、排気することができてデバイスの感度を改善し検出器要素を保護することになる空洞へのアクセスが簡単である。
Claims (10)
- 熱放射を検出するデバイス(1)であって、
前記熱放射を電気信号に変換するための熱検出器要素(111)を有する少なくとも1つの検出器支持体(11)と、
前記電気信号を読み出すための少なくとも1つの読出し回路(121、122)がCMOS技術によって直接集積された少なくとも1つの回路支持体(12)と、
前記検出器要素を遮蔽するための少なくとも1つのカバー(13)とを有するスタック(10)を備え、
カバー(13)、回路支持体(12)及び検出器支持体(11)としてそれぞれシリコン基板が用いられ、
前記検出器支持体が前記回路支持体と前記カバーの間に配置され、前記スタック(10)は、前記検出器支持体(11)と前記回路支持体(12)と前記カバー(13)とからなるサンドイッチ構造を有し、
スタック(10)は、各層が平らで、且つ、互いに離間して積層されて成り、
前記検出器支持体および前記カバーが、前記検出器支持体の前記検出器要素と前記カバーの間に前記検出器支持体および前記カバーと境界を接する少なくとも1つの第1のスタック空洞(14)が設けられるように互いに配置され、
前記回路支持体および前記検出器支持体が、前記検出器支持体と前記回路支持体の間に前記回路支持体および前記検出器支持体と境界を接する少なくとも1つの第2のスタック空洞(15)が設けられるように互いに配置され、
前記回路支持体と前記検出器支持体、および、前記回路支持体と前記カバーはそれぞれ、導電材料を含む密閉用の恒久材接合部(16)によって、前記第1のスタック空洞及び前記第2のスタック空洞が形成されるように堅固に接合されると共に、該恒久材接合部によって前記読出し回路と前記検出器要素との間に電気接続部が形成され、前記第1のスタック空洞及び第2のスタック空洞は排気される、デバイス。 - 前記検出器支持体、前記回路支持体、および/または前記カバーが、前記熱放射を前記検出器要素に照射するための前記熱放射の特定の伝達機能がある少なくとも1つの輻射窓(17)を有する、請求項1に記載のデバイス。
- 前記検出器要素が、前記回路支持体の開口(124)に対向して、または前記カバーの開口(131)に対向して配置される、請求項1または2に記載のデバイス。
- 複数の検出器要素を有する少なくとも1つの検出器アレイ(110)が設けられる、請求項1から3のいずれかに記載のデバイス。
- 請求項1〜請求項4のいずれかに記載の熱放射検出用デバイスを製造する方法であって、以下の
a)熱放射を電気信号に変換するための少なくとも1つの熱検出器要素(111)付きの少なくとも1つの検出器支持体(11)を用意し、
前記電気信号を読み出すための少なくとも1つの読出し回路(121、122)付きの少なくとも1つの回路支持体(12)を、当該回路支持体(12)に前記読み出し回路(121、122)をCMOS技術によって直接集積して用意し、かつ
前記検出器要素を遮蔽するための少なくとも1つのカバー(13)を用意し、
その際、前記カバー(13)、前記回路支持体(12)及び前記検出器支持体(11)としてそれぞれシリコン基板を用いる手順ステップと、
b)前記検出器支持体と前記回路支持体と前記カバーとを堅固に接合してスタック(10)を形成する手順ステップとを含み、
前記スタック(10)は、前記検出器支持体(11)と前記回路支持体(12)と前記カバー(13)とからなるサンドイッチ構造を有し、
前記検出器支持体が前記回路支持体と前記カバーの間に配置され、
前記検出器支持体および前記カバーが、前記検出器支持体の前記検出器要素と前記カバーの間に前記検出器支持体および前記カバーと境界を接する第1のスタック空洞(14)が設けられるように互いに配置され、
前記回路支持体および前記検出器支持体が、前記回路支持体と前記検出器支持体の間に前記回路支持体および前記検出器支持体と境界を接する少なくとも1つの第2のスタック空洞(15)が設けられるように互いに配置され、
導電材料を含む密閉用の恒久材接合部(16)が、前記検出器支持体と前記カバー、及び、前記回路支持体と前記検出器支持体を堅固に接合すると共に、前記第2のスタック空洞を形成するために生成され、
前記読出し回路と前記検出器要素との間に、前記恒久材接合部によって電気接続部が形成され、
前記第1のスタック空洞、及び、前記第2のスタック空洞が排気される、方法。 - 恒久材接合部を製作するための方法が、接着、ハンダ付けおよび/または接合の技術を含む群から選択される、請求項5に記載の方法。
- ケーシング(20)が前記スタックの周りに配置される、請求項5または6に記載の方法。
- 前記ケーシング(20)を配置するための方法が、射出成形または成形を含む群から選択される、請求項7に記載の方法。
- いくつかの熱放射検出用デバイスがウェハ・レベルで製造され、その製造が完了したときに個別デバイスが互いに分離される、請求項5から8のいずれかに記載の方法。
- 請求項1から4の一項によるデバイスの動き検出器、存在検出器および/または熱画像カメラとしての使用。
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