专利名称：微小化的红外线热感测组件及其制造方法
技术领域：
本发明是有关一种微小化的红外线热感测组件，尤指一种接收红外线的热感测组件及其制造方法。
背景技术：
请参阅图1至图2，此为习知的红外线热感测组件，其包括一基座la、数个接脚 2a、一晶片3a、数个导线4a、一盖体5a、一滤光片6a以及一热敏电阻7a。该基座Ia形成数个贯穿基座Ia的穿孔11a，该些接脚加分别设置于穿孔Ila ；该晶片3a具有一感测薄膜31a以及环绕于感测薄膜31a周围的一环侧壁32a，环侧壁3 底面形成一开口 321a，并且环侧壁32a的底面固定于基座Ia上，该热敏电阻7a设置于基座 Ia上，该些导线如分别将该些接脚加连接于环侧壁3 顶面以及热敏电阻7a ；该盖体fe 固定于基座Ia上且晶片3a设置于盖体fe内，盖体fe对应于感测薄膜31a的部位形成一固定孔51a，该滤光片6a固定于固定孔51a上。上述结构的成形，主要是先准备一晶圆(图略)，该晶圆具有数个晶片3a，并且该些晶片3a于组装前，其皆先进行背向蚀刻，藉以将各晶片3a内形成一凹槽状结构。接着，再将晶圆做切割，藉以形成数个晶片3a，取其中一个晶片3a，以黏晶机(图略)将晶片3a黏接于具有接脚加的基座Ia上，且将热敏电阻7a设置于基座Ia上，其后以打线机(图略)将晶片3a与热敏电阻7a分别连接于接脚加上，最后，将装设有滤光片 6a的盖体fe密合于基座Ia上。其中，接脚加装设于基座Ia内以及滤光片6a固定于盖体 fe，此两部分须在进行上述组装前就准备完成。习知的红外线热感测组件主要由红外线穿透滤光片6a，进而被感测薄膜31a所接收。但滤光片6a与感测薄膜31a之间的距离过大，所以容易产生目标红外线辐射的重叠干扰现象。再者，于生产时须以单颗红外线热感测组件为一个单位进行生产，并且接脚加装设于基座Ia内、滤光片6a固定于盖体5a，以及热敏电阻7a需黏接于基座la，且接线至接脚加，此三部分须有额外的制程，使得整体生产成本过高。因此，本发明人有感上述缺失的可改善，乃特潜心研究并配合学理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺失的本发明。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种尺寸小、生产成本低以及可避免红外线重叠干扰现象的红外线热感测组件。为达上述的目的，本发明提供一种微小化的红外线热感测组件的制造方法，其步骤包括提供一晶圆以及一基板，该晶圆设有数个晶片；于每一晶片底部成形四个焊垫部、 一热敏电阻以及一红外线热感测层，将该四个焊垫部其中两个电性连接于该热敏电阻，另两个焊垫部电性连接于该红外线热感测层；将数个焊料分别固定于该四个焊垫部上；将每一晶片顶面进行背向蚀刻，使每一晶片内皆成形一感测薄膜以及环绕连接于该感测薄膜周围的一环侧壁；将数个焊料分别固定于该至少两焊垫与该热敏电阻上；将该晶圆与该基板对接；加热该些焊料，使每一晶片与该基板焊接在一起；将数个滤光片分别插设于每一晶片的该环侧壁内；以及切割该晶圆与该基板以成形数个红外线热感测组件。本发明另提供一种微小化的红外线热感测组件的制造方法，其步骤包括提供一晶圆以及一基板，该晶圆设有数个晶片；于每一晶片底部成形四个焊垫部、一热敏电阻与一红外线热感测层，将该四个焊垫部其中两个电性连接于该热敏电阻，另两个焊垫部电性连接于该红外线热感测层；将数个焊料分别固定于该四个焊垫部上；将每一晶片顶面进行背向蚀刻，使每一晶片内皆成形一感测薄膜以及环绕连接于该感测薄膜周围的一环侧壁；切割该晶圆为数个晶片；将数个焊料分别固定于该至少两焊垫与该热敏电阻上；将每一晶片接合于该基板上；加热该些焊料，使每一晶片与该基板焊接在一起；将数个滤光片分别插设于每一晶片的该环侧壁内；以及切割该基板以成形数个红外线热感测组件。本发明又提供一种微小化的红外线热感测组件，包括一晶片，其具有一感测薄膜以及环绕连接于该感测薄膜周围的一环侧壁，该感测薄膜内形成有一红外线热感测层，该环侧壁顶面形成一开口，该环侧壁底部形成有四个焊垫部以及一热敏电阻；以及一滤光片， 其通过该开口设置于该环侧壁内缘；其中，该四个焊垫部其中两个电性连接于该热敏电阻， 另两焊垫部电性连接于该红外线热感测层。本发明具有下述有益的效果(1)可批量生产降低生产成本本发明的制造方法可进行大规模的量产制造，而不须以单个进行生产，因此，可大幅地降低生产成本。(2)避免红外线的重叠干扰现象本发明将滤光片设置于环侧壁的内缘，使得滤光片与感测薄膜之间的距离大幅的缩短，进而可有效地避免红外线的重叠干扰现象。(3)大幅缩小尺寸本发明将滤光片的一部份设置于环侧壁内缘所包覆的空间， 使得红外线热感测组件的高度大幅降低，进而缩小尺寸。并且，使用电路板令尺寸更进一步的缩小。(4)降低原料耗费成本本发明不须使用盖体，并且将热敏电阻直接形成于环侧壁底部，因此，每个红外线热感测组件所需耗费的原料成本将显著地下降。(5)应用范围广本发明的整体大小与一个晶片的尺寸相当，因此，本发明的微小化的红外线热感测组件的应用范围更广，如可应用于手机、耳温枪以及传感器等装置，并且使该些装置具有缩小尺寸的空间。为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅是用来说明本发明，而非对本发明的权利范围作任何的限制。
图1为习知红外线感测组件的示意图。图2为习知红外线感测组件的剖视图。图3为本发明第一实施例的步骤流程图。图4为本发明第二实施例的步骤流程图。图5为本发明第三实施例的俯视图。
图6为本发明第三实施例的仰视图。图7为本发明第三实施例反射层涂设于感测薄膜的剖视图。图8为本发明第三实施例反射层涂设于电路板的剖视图。图9为本发明第四实施例反射层涂设于感测薄膜的剖视图。图10为本发明第四实施例反射层涂设于电路板的剖视图。符号说明Ia基座Ila穿孔加接脚3a晶片31a感测薄膜3 环侧壁321a 开口4a 导线盖体51a固定孔6a滤光片7a热敏电阻1基板11电路板111接点112线路2晶片21感测薄膜211红外线热感测材料212开孔22环侧壁221开口222斜面223阶梯面23焊垫部231焊垫对热敏电阻3焊料4第一黏接件5滤光片6第二黏接件7反射层
具体实施例方式请参阅图3并且参酌图5至图10，其为本发明的第一实施例，本实施例为一种微小化的红外线热感测组件的制造方法，其步骤包括提供一晶圆(图略)以及一基板1，该晶圆设有数个晶片2。其中，该基板1可为电路板11、陶瓷板或硅晶圆(图略)。请参阅图6，于每一晶片2底部成形四个焊垫部23、一热敏电阻M以及一红外线热感测层211。热敏电阻M以薄膜制程成形，并且将该四个焊垫部23其中两个电性连接于热敏电阻对，另两个焊垫部23电性连接于红外线热感测层211。其中，该四个焊垫部23各成形至少一焊垫231，且焊垫部23成形于红外线热感测层211的外侧。此外，本实施例的焊垫部23数量以四个为例，每一焊垫部23的焊垫231以三个为例，但并不以此为限。其后，将数个焊料3 (如图7所示)分别固定于焊垫部23的焊垫231上。其中，该些焊料3可固定于每一焊垫部23中的至少一个焊垫231上，或者，该些焊料3可固定于每一焊垫部23的所有焊垫231上。请参阅图5，将每一晶片2顶面进行背向蚀刻，使每一晶片2内皆成形一感测薄膜 21以及环绕连接于该感测薄膜21周围的一环侧壁22。红外线热感测层211位于感测薄膜 21内，并且感测薄膜21的边缘可成形数个开孔212(如图6)。环侧壁22的内缘皆成形为斜面状(如图7和图8)或阶梯状(如图9和图10)。其中，若环侧壁22的内缘成形为阶梯状，则晶片2顶面需进行至少两次背向蚀刻。请参阅图6和图7，于基板1上涂布一第一黏接件4。使用覆晶黏晶机(图略)且以覆晶封装方式将晶圆与基板1对接。其后，加热焊料3使每一晶片2与基板1焊接在一起。请参阅图7，使用黏晶机(图略)将数个滤光片5分别插设于每一晶片2的环侧壁 22内，其后，于每一晶片2的顶面涂布一第二黏接件6。切割晶圆与基板1以成形数个红外线热感测组件。此外，本发明可进一步于感测薄膜21与基板1之间涂布一反射层7。其中，反射层 7可涂布于感测薄膜21或基板1上。请参阅图4并且参酌图5至图10，其为本发明的第二实施例，本实施例为一种微小化的红外线热感测组件的制造方法，其步骤包括提供一晶圆(图略)以及一基板1，晶圆设有数个晶片2。其中，基板1可为电路板11、陶瓷板或硅晶圆(图略)。请参阅图6，于每一晶片2底部成形四个焊垫部23、一热敏电阻M以及一红外线热感测层211。热敏电阻对以薄膜制程成形，且将该四个焊垫部23其中两个电性连接于热敏电阻对，另两个焊垫部23电性连接于红外线热感测层211。其中，该四个焊垫部23各成形至少一焊垫23 1，且焊垫部23成形于红外线热感测层211的外侧。此外，本实施例的焊垫部23数量以四个为例，每一焊垫部23的焊垫231以三个为例，但并不以此为限。其后，将数个焊料3 (如图7所示)分别固定于焊垫部23的焊垫231上。其中，该些焊料3可固定于每一焊垫部23中的至少一个焊垫231上，或者，该些焊料3可固定于每一焊垫部23的所有焊垫231上。请参阅图5，并将每一晶片2顶面进行背向蚀刻，使每一晶片2内皆成形一感测薄膜21以及环绕连接于该感测薄膜21周围的一环侧壁22。红外线热感测层211位于感测薄膜21内，并且感测薄膜21的边缘可成形数个开孔212(如图6)。环侧壁22的内缘皆成形为斜面状(如图7和图8)或阶梯状(如图9和图10)。其中，若环侧壁22的内缘成形为阶梯状，则晶片2顶面需进行至少两次背向蚀刻。请参阅图6和图7，切割该晶圆为数个晶片2，并于基板1上涂布一第一黏接件4。 将每一晶片2接合于基板1上。其后，加热焊料3，使每一晶片2与基板1焊接在一起。请参阅图7，使用黏晶机(图略)且以覆晶封装方式将数个滤光片5分别插设于每一晶片2的环侧壁22内，其后，于每一晶片2的顶面涂布一第二黏接件6。切割基板1以成形数个红外线热感测组件。此外，本实施例可进一步于感测薄膜21与基板1之间涂布一反射层7。请参阅图5至图8，其为本发明的第三实施例，本实施例为使用上述方法所制造的微小化的红外线热感测组件，其包括一基板1、一晶片2、数个焊料3、一滤光片5以及一反射层7。该些焊料3连接基板1与晶片2，该滤光片5插设于晶片2内。请参阅图7，该基板1以电路板11为例，但并不以此为限，基板1亦可为陶瓷板或硅晶圆。该电路板11的顶面形成四个接点111，而电路板11顶面的四个接点111向下延伸形成导通该电路板11顶面与底面的四条线路112。另，接点111与线路112的数量各以四个为例，但并不以此为限。请参阅图5和图6，该晶片2具有一感测薄膜21以及环绕连接于感测薄膜21周围的一环侧壁22。感测薄膜21内形成有一红外线热感测层211，环侧壁22的顶面形成一开口 221，环侧壁22的内缘为一斜面222，环侧壁22的底部形成四个焊垫部23与一热敏电阻对，该四个焊垫部23各形成至少一焊垫23 1。焊垫部23形成于感测薄膜21的外侧。热敏电阻M形成于两个焊垫部23之间且电性连接于上述两个焊垫部23，而另两个焊垫部23 电性连接于红外线热感测层211。此外，感测薄膜21外缘可设有数个开孔212，藉以使感测薄膜21受热时，不易膨胀破裂。另，此处焊垫部23以四个为例，每一焊垫部23的焊垫23 1 以三个为例，但并不以此为限。请参阅图6和图7，焊料3分别设置于接点111与焊垫231之间。其中，焊料3可为锡球。该滤光片5通过该开口 221设置于该斜面222上。该反射层7可涂设于感测薄膜21的底面(如图7所示)，或者反射层7可涂设于电路板11的顶面(如图8所示)。此外，本发明可具有一第一黏接件4与一第二黏接件6。第一黏接件4设置于该电路板11顶面以及环侧壁22的底面之间，藉以胶合电路板11与晶片2，进而防止湿气影响组件特性。第二黏接件6设置于环侧壁22的顶面且抵触该滤光片5，藉以黏接晶片2与滤光片5。其中，第一黏接件4与第二黏接件6可为硅胶。请参阅图9至图10，其为本发明的第四实施例，本实施例相较于第三实施例主要的不同在于，环侧壁22的内缘为阶梯状且形成至少一阶梯面223。滤光片5通过开口 221 设置于阶梯面223上。 再者，该反射层7可涂设于感测薄膜21的底面(如图9所示)，或者反射层7可涂设于电路板11的顶面(如图10所示)。〔本发明的特点〕(1)可批量生产降低生产成本本发明的制造方法可进行大规模的量产制造，而不须以单个进行生产，因此，可大幅地降低生产成本。(2)良率提升感测薄膜21外缘设有数个开孔212，藉以令感测薄膜21受热时，不易膨胀破裂，进而提升生产良率。(3)避免红外线的重叠干扰现象本发明将滤光片5设置于环侧壁22的内缘，使得滤光片5与感测薄膜21之间的距离大幅的缩短，进而可有效地避免红外线的重叠干扰现象。(4)大幅缩小尺寸本发明将滤光片5的一部份设置于环侧壁22内缘所包覆的空间，使得红外线热感测组件的高度大幅降低，进而缩小尺寸。并且，以电路板11取代习知的基座和接脚，令尺寸更进一步的缩小。(5)降低原料耗费成本本发明不须使用盖体，以电路板11取代习知的基座和接脚，以焊料3替代习知的打线，并且将热敏电阻M直接形成于环侧壁22底部，因此，每个红外线热感测组件所需耗费的原料成本将显著地下降。(6)提升感测灵敏度本发明的反射层7可将已穿透感测薄膜21的红外线，再次反射回感测薄膜21，藉以提高红外线热感测组件的感测灵敏度。(7)应用范围广本发明的整体大小与一个晶片2的尺寸相当，并且相较于习知的接脚，本发明的电路板11底面即可进行电性连接，故相当于表面安装组件(SMD)，因此，本发明的微小化的红外线热感测组件的应用范围更广，如可应用于手机、耳温枪以及传感器等装置，并且使该些装置具有缩小尺寸的空间。 以上所揭露者，仅为本发明较佳实施例而已，自不能以此限定本发明的权利范围， 因此依本发明申请范围所做的均等变化或修饰，仍属本发明所涵盖的范围。
权利要求
1.一种微小化的红外线热感测组件的制造方法，其特征在于，步骤包括 提供一晶圆以及一基板，该晶圆设有数个晶片；于每一晶片底部成形四个焊垫部、一热敏电阻以及一红外线热感测层，将该四个焊垫部其中两个电性连接于该热敏电阻，另两个焊垫部电性连接于该红外线热感测层； 将数个焊料分别固定于该四个焊垫部上；将每一晶片顶面进行背向蚀刻，使每一晶片内皆成形一感测薄膜以及环绕连接于该感测薄膜周围的一环侧壁； 将该晶圆与该基板对接；加热该些焊料，使每一晶片与该基板焊接在一起； 将数个滤光片分别插设于每一晶片的该环侧壁内；以及切割该晶圆与该基板以成形数个红外线热感测组件。
2.如权利要求1所述的微小化的红外线热感测组件的制造方法，其特征在于，该四个焊垫部各成形至少一焊垫，该些焊料分别固定于该四个焊垫部的焊垫上，且于该基板上涂布一第一黏接件，而于该些滤光片分别插设于每一晶片的该环侧壁内后，于每一晶片的顶面涂布一第二黏接件。
3.如权利要求1所述的微小化的红外线热感测组件的制造方法，其特征在于，该些环侧壁的内缘皆成形为斜面状或阶梯状。
4.如权利要求1所述的微小化的红外线热感测组件的制造方法，其特征在于，该感测薄膜成形数个开孔。
5.如权利要求1所述的微小化的红外线热感测组件的制造方法，其特征在于，进一步于该感测薄膜与该基板之间涂布一反射层。
6.一种微小化的红外线热感测组件的制造方法，其特征在于，步骤包括 提供一晶圆以及一基板，该晶圆设有数个晶片；于每一晶片底部成形四个焊垫部、一热敏电阻与一红外线热感测层，将该四个焊垫部其中两个电性连接于该热敏电阻，另两个焊垫部电性连接于该红外线热感测层； 将数个焊料分别固定于该四个焊垫部上；将每一晶片顶面进行背向蚀刻，使每一晶片内皆成形一感测薄膜以及环绕连接于该感测薄膜周围的一环侧壁； 切割该晶圆为数个晶片； 将每一晶片接合于该基板上； 加热该些焊料，使每一晶片与该基板焊接在一起； 将数个滤光片分别插设于每一晶片的该环侧壁内；以及切割该基板以成形数个红外线热感测组件。
7.如权利要求6所述的微小化的红外线热感测组件的制造方法，其特征在于，该四个焊垫部各成形至少一焊垫，该些焊料分别固定于该四个焊垫部的焊垫上，且于该基板上涂布一第一黏接件，而于该些滤光片分别插设于每一晶片的该环侧壁内后，于每一晶片的顶面涂布一第二黏接件。
8.如权利要求6所述的微小化的红外线热感测组件的制造方法，其特征在于，该些环侧壁的内缘皆成形为斜面状或阶梯状。
9.如权利要求6所述的微小化的红外线热感测组件的制造方法，其特征在于，该感测薄膜成形数个开孔。
10.如权利要求6所述的微小化的红外线热感测组件的制造方法，其特征在于，进一步于该感测薄膜与该基板之间涂布一反射层。
11.一种微小化的红外线热感测组件，其特征在于，包括一晶片，其具有一感测薄膜以及环绕连接于该感测薄膜周围的一环侧壁，该感测薄膜内形成有一红外线热感测层，该环侧壁顶面形成一开口，该环侧壁底部形成有四个焊垫部以及一热敏电阻；以及一滤光片，其通过该开口设置于该环侧壁内缘；其中，该四个焊垫部其中两个电性连接于该热敏电阻，另两个焊垫部电性连接于该红外线热感测层。
12.如权利要求11所述的微小化的红外线热感测组件，其特征在于，该环侧壁内缘为斜面状或阶梯状。
13.如权利要求11所述的微小化的红外线热感测组件，其特征在于，该感测薄膜外缘设有数个开孔。
14.如权利要求11所述的微小化的红外线热感测组件，其特征在于，进一步包括一电路板以及数个焊料，该电路板顶面相对于该感测薄膜底面，该电路板的顶面形成数个接点， 该四个焊垫部各形成至少一焊垫，该些焊料分别设置于该些接点与该四个焊垫部的焊垫之间，该电路板顶面的该些接点向下延伸形成导通该电路板顶面与底面的数条线路。
15.如权利要求14所述的微小化的红外线热感测组件，其特征在于，在该感测薄膜的底面或该电路板的顶面涂设有一反射层。
全文摘要
一种微小化的红外线热感测组件的制造方法，其步骤包括提供一晶圆与一基板，晶圆设有数个晶片。于晶片底部成形四个焊垫部、一热敏电阻以及一红外线热感测层，该四个焊垫部分别电性连接于热敏电阻与红外线热感测层。将数个焊料分别固定于焊垫部上。将晶片顶面进行背向蚀刻，使晶片成形一感测薄膜及环绕连接于感测薄膜周围的一环侧壁。将晶圆与基板对接。加热焊料，使每一晶片与基板焊接在一起。将数个滤光片分别插设于每一晶片的环侧壁内。切割晶圆与基板以成形数个红外线热感测组件。此外，本发明另提供一种微小化的红外线热感测组件。
文档编号G01J5/20GK102412336SQ20101029267
公开日2012年4月11日 申请日期2010年9月25日 优先权日2010年9月25日
发明者李宗昇 申请人:友丽系统制造股份有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
