红外感测器

技术领域

本发明涉及一种红外感测器，特别是关于一种整合红外透镜的红外感测器。

背景技术

随着半导体工业与电子技术的快速进步，红外感测器的制造技术也日益进步。红外线感测器不仅仅可以利用在医学上，进行体温的测量，更可利用于科学、商业及军事上，如激光侦测、飞弹导向、红外线光谱仪、遥控器、防盗器、热像侦察等用途上。而红外感测器主要可分为热型(thermal)及光子型(photon)二大类。由于热型红外感测器在使用上较为方便，一般的应用也较为广泛。目前的热型红外感测器会使用一红外感测芯片来感测红外光以产生感测图像，以及使用一真空腔室提高红外感测芯片的灵敏度。真空腔室内会设置吸气剂(getter)以长期维持真空腔室的真空度，提升红外感测器的使用寿命。

传统的热型红外感测器至少包括红外感测芯片、真空腔室、红外滤波片、吸气剂及透镜。红外感测芯片设置在真空腔室内，用以感测红外光以产生感测图像。红外滤波片可以滤除红外线以外的其他光线。为避免红外线被反射而使图像品质下降，红外滤波片上可以涂布或镀上一抗反射层。真空腔室可以提高红外感测芯片的灵敏度。吸气剂设置在真空腔室中以长期维持真空腔室的真空度，提升红外感测器的使用寿命。透镜可将红外线聚焦在红外感测芯片以产生清晰的图像。

然而，在红外感测器中，吸气剂需要进行活化。由于吸气剂的活化温度超过300℃，因此为避免红外感测芯片及红外滤波片的抗反射层被高温损毁，红外感测器需要特殊机台来进行吸气剂的活化程序，而且红外感测器为了形成真空腔室，还需要增加抽气管来抽取空气，因此传统红外感测器的封装成本较高，封装程序也较复杂。此外，传统的红外感测器需要一个红外滤波片及一个透镜，这也增加了红外感测器的成本及体积。

发明内容

本发明的目的之一，在于提出一种整合红外透镜的红外感测器。

本发明的目的之一，在于提出一种减少封装程序的红外感测器。

本发明的目的之一，在于提出一种减少成本及体积的红外感测器。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种红外感测器，其特征在于，包括：

一基板；

一红外感测芯片，固接于该基板上；

一金属盖，固接于该基板上，具有一开口；以及

一红外透镜，固接在该金属盖上且覆盖该开口；

其中，该基板、该金属盖及该红外透镜形成一真空腔室；

其中，该红外感测芯片位于该真空腔室内。

所述的红外感测器，其中：还包括一吸气剂，其位于该真空腔室内，用以维持该真空腔室的真空度，其中在该金属盖通过焊接方式固定于该基板时，该吸气剂被活化。

所述的红外感测器，其中：该基板为陶瓷基板或金属基板。

所述的红外感测器，其中：该基板为无引脚基板。

所述的红外感测器，其中：该红外透镜具有一抗反射涂层。

一种红外感测器，其特征在于，包括：

一基板，具有一环状凸出部，其中该环状凸出部形成一真空腔室，且该真空腔室具有一开口；

一红外感测芯片，固接于该基板上且在该真空腔室内；以及

一红外透镜，固接在环状凸出部上且覆盖该开口。

所述的红外感测器，其中：还包括一吸气剂，其位于该真空腔室内，用以维持该真空腔室的真空度。

所述的红外感测器，其中：该基板为陶瓷基板或金属基板。

所述的红外感测器，其中：该基板为无引脚基板。

所述的红外感测器，其中：该红外透镜具有一抗反射涂层。

该红外透镜具有红外滤波功能及聚焦功能，因此可以省略红外滤波片，以降低成本及体积。此外，在该金属盖通过焊接至该基板时，焊接所产生的温度可以活化该吸气剂，因此本发明的红外感测器无需另外再进行活化程序，可以简化封装程序。

附图说明

图1显示本发明红外感测器的第一实施例的剖面图。

图2显示本发明红外感测器的第二实施例的剖面图。

图3显示本发明红外感测器的第三实施例的剖面图。

附图标记说明：30-红外感测器；32-基板；322-环状凸出部；34-红外感测芯片；36-焊料片；38-吸气剂；40-金属盖；402-开口；42-焊料片；44-红外透镜；442-抗反射层；444-抗反射层；46-真空腔室；50-红外感测器；52-基板；522-环状凸出部；54-红外感测芯片；56-焊料片；58-吸气剂；60-红外透镜；602-抗反射层；604-抗反射层；62-真空腔室；622-开口。

具体实施方式

图1显示本发明红外感测器的第一实施例的剖面图。红外感测器30包括一基板32、红外感测芯片34、焊料片36、吸气剂38、金属盖40、焊料片42及红外透镜44。基板32可以是但不限于陶瓷基板或金属基板。在图1的实施例中，基板32为一无引脚基板(leadless chipcarrier；LCC)，但本发明不限于此。基板32具有环状凸出部322。红外感测芯片34固接在基板32上，且被环状凸出部322环绕，红外感测芯片34是用以感测红外光以产生感测图像。焊料片36位于环状凸出部322及金属盖40之间，用以将金属盖40固接在基板32的环状凸出部322上。焊料片42在金属盖40及红外透镜44之间，用以将红外透镜44固接在金属盖40上。本发明并不限于使用焊料片36及42，在其他实施例中，焊料片36及42也可以用其他材料取代。金属盖40具有一开口402。红外透镜44覆盖且密封开口402。红外透镜44具有红外滤波功能，只允许红外线通过。红外线经红外透镜44及开口402投射到红外感测芯片34，红外感测芯片34感测红外线以产生图像。

在一实施例中，红外透镜44可以通过其上的膜层来达成红外滤波功能，但本发明不限于此。红外透镜44还具有聚焦功能，以将红外线聚焦在红外感测芯片34以产生清晰的图像。为避免红外线被反射而使图像品质下降，红外透镜44上可以涂布或镀上抗反射层442及444。在图1的实施例中，红外透镜44的上下二侧各有一个抗反射层422及444，但本发明不限于此，在其他实施例中，也可以移除抗反射层422及444的其中一个。在图1中，红外透镜44为一平面式透镜，但红外透镜44并不只限于平面式透镜，其他种类的透镜也适用于本发明，例如凸透镜、凹凸透镜或平凸透镜。基板32、金属盖40及红外透镜44形成一真空腔室46。吸气剂38设置在真空腔室46中，且贴附或镀在金属盖40的内侧。吸气剂38是用以维持真空腔室46的真空度，进而提升红外感测器30的使用寿命。吸气剂38并不限于设置在金属盖40上，其也可以设置在真空腔室46的其他地方，例如图1中的虚线所示，吸气剂38也可以设置在基板32上。在一些应用中，红外感测器30也可以省略吸气剂38。在本发明的红外感测器30中，红外透镜44已具有红外滤波功能，因此可以省略传统红外感测器的红外滤波片，进而降低成本及减少体积。

在将金属盖40焊接至基板32时，焊接的温度可以活化在金属盖40上的吸气剂38，因此图1的红外线感测器30不用另外再进行活化程序。相较于传统的红外感测器，本发明的红外线感测器30的封装方法可以省略活化程序，因而简化封装程序。

图2显示本发明红外感测器的第二实施例的剖面图。类似于图1，图2的红外感测器30同样包括基板32、红外感测芯片34、焊料片36、吸气剂38、金属盖40、焊料片42及红外透镜44。差别在于，图2的红外透镜44是通过焊料片42固接在金属盖40的内侧。

图3显示本发明红外感测器的第三实施例的剖面图。红外感测器50包括一基板52、红外感测芯片54、焊料片56、吸气剂58及红外透镜60。基板52可以是但不限于陶瓷基板或金属基板。在图3的实施例中，基板52为一无引脚基板(leadless chip carrier；LCC)，但本发明不限于此。基板52具有环状凸出部522。红外感测芯片54固接在基板52上，且被环状凸出部522环绕，红外感测芯片54是用以感测红外光以产生感测图像。焊料片56位于环状凸出部522及红外透镜60之间，用以将红外透镜60固接在基板52的环状凸出部522上。本发明并不限于使用焊料片56，在其他实施例中，焊料片56也可以用其他材料取代。环状凸出部522形成一真空腔室62，且真空腔室62具有一开口622。红外透镜60覆盖且密封开口622。红外透镜60具有红外滤波功能及聚焦功能，以将红外线聚焦在红外感测芯片54以产生清晰的图像。红外透镜60上可以涂布或镀上抗反射层602及604，以避免红外线被红外透镜60反射。在图3的实施例中，红外透镜60的上下二侧各有一个抗反射层602及604，但本发明不限于此，在其他实施例中，红外透镜60也可以只有抗反射层422或444。在图3中，红外透镜60为一平面式透镜，但红外透镜60并不只限于平面式透镜，其他种类的透镜也适用于本发明，例如凸透镜、凹凸透镜或平凸透镜。吸气剂58设置在真空腔室62中，且贴附或镀在红外透镜60的下方。吸气剂58是用以维持真空腔室62的真空度，进而提升红外感测器50的使用寿命。吸气剂58并不限于设置在红外透镜60上，其也可以设置在真空腔室62的其他地方，例如图3中的虚线所示，吸气剂58也可以设置在基板52上。在一些应用中，红外感测器50也可以省略吸气剂58。在本发明的红外感测器50中，红外透镜44已具有红外滤波功能，因此可以省略传统红外感测器的红外滤波片，进而降低成本及减少体积。吸气剂58的活化程序可参考现有技术，例如使用电激方式来活化。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。