專利名稱：微小化的紅外線熱感測組件及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明是有關一種微小化的紅外線熱感測組件，尤指一種接收紅外線的熱感測組件及其制造方法。
背景技術：
請參閱圖1至圖2，此為習知的紅外線熱感測組件，其包括一基座la、數個接腳 2a、一晶片3a、數個導線4a、一蓋體5a、一濾光片6a以及一熱敏電阻7a。該基座Ia形成數個貫穿基座Ia的穿孔11a，該些接腳加分別設置于穿孔Ila ；該晶片3a具有一感測薄膜31a以及環(huán)繞于感測薄膜31a周圍的一環(huán)側壁32a，環(huán)側壁3 底面形成一開口 321a，并且環(huán)側壁32a的底面固定于基座Ia上，該熱敏電阻7a設置于基座 Ia上，該些導線如分別將該些接腳加連接于環(huán)側壁3 頂面以及熱敏電阻7a ；該蓋體fe 固定于基座Ia上且晶片3a設置于蓋體fe內，蓋體fe對應于感測薄膜31a的部位形成一固定孔51a，該濾光片6a固定于固定孔51a上。上述結構的成形，主要是先準備一晶圓(圖略)，該晶圓具有數個晶片3a，并且該些晶片3a于組裝前，其皆先進行背向蝕刻，藉以將各晶片3a內形成一凹槽狀結構。接著，再將晶圓做切割，藉以形成數個晶片3a，取其中一個晶片3a，以黏晶機(圖略)將晶片3a黏接于具有接腳加的基座Ia上，且將熱敏電阻7a設置于基座Ia上，其后以打線機(圖略)將晶片3a與熱敏電阻7a分別連接于接腳加上，最后，將裝設有濾光片 6a的蓋體fe密合于基座Ia上。其中，接腳加裝設于基座Ia內以及濾光片6a固定于蓋體 fe，此兩部分須在進行上述組裝前就準備完成。習知的紅外線熱感測組件主要由紅外線穿透濾光片6a，進而被感測薄膜31a所接收。但濾光片6a與感測薄膜31a之間的距離過大，所以容易產生目標紅外線輻射的重疊干擾現(xiàn)象。再者，于生產時須以單顆紅外線熱感測組件為一個單位進行生產，并且接腳加裝設于基座Ia內、濾光片6a固定于蓋體5a，以及熱敏電阻7a需黏接于基座la，且接線至接腳加，此三部分須有額外的制程，使得整體生產成本過高。因此，本發(fā)明人有感上述缺失的可改善，乃特潛心研究并配合學理的運用，終于提出一種設計合理且有效改善上述缺失的本發(fā)明。

發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的，在于提供一種尺寸小、生產成本低以及可避免紅外線重疊干擾現(xiàn)象的紅外線熱感測組件。為達上述的目的，本發(fā)明提供一種微小化的紅外線熱感測組件的制造方法，其步驟包括提供一晶圓以及一基板，該晶圓設有數個晶片；于每一晶片底部成形四個焊墊部、 一熱敏電阻以及一紅外線熱感測層，將該四個焊墊部其中兩個電性連接于該熱敏電阻，另兩個焊墊部電性連接于該紅外線熱感測層；將數個焊料分別固定于該四個焊墊部上；將每一晶片頂面進行背向蝕刻，使每一晶片內皆成形一感測薄膜以及環(huán)繞連接于該感測薄膜周圍的一環(huán)側壁；將數個焊料分別固定于該至少兩焊墊與該熱敏電阻上；將該晶圓與該基板對接；加熱該些焊料，使每一晶片與該基板焊接在一起；將數個濾光片分別插設于每一晶片的該環(huán)側壁內；以及切割該晶圓與該基板以成形數個紅外線熱感測組件。本發(fā)明另提供一種微小化的紅外線熱感測組件的制造方法，其步驟包括提供一晶圓以及一基板，該晶圓設有數個晶片；于每一晶片底部成形四個焊墊部、一熱敏電阻與一紅外線熱感測層，將該四個焊墊部其中兩個電性連接于該熱敏電阻，另兩個焊墊部電性連接于該紅外線熱感測層；將數個焊料分別固定于該四個焊墊部上；將每一晶片頂面進行背向蝕刻，使每一晶片內皆成形一感測薄膜以及環(huán)繞連接于該感測薄膜周圍的一環(huán)側壁；切割該晶圓為數個晶片；將數個焊料分別固定于該至少兩焊墊與該熱敏電阻上；將每一晶片接合于該基板上；加熱該些焊料，使每一晶片與該基板焊接在一起；將數個濾光片分別插設于每一晶片的該環(huán)側壁內；以及切割該基板以成形數個紅外線熱感測組件。本發(fā)明又提供一種微小化的紅外線熱感測組件，包括一晶片，其具有一感測薄膜以及環(huán)繞連接于該感測薄膜周圍的一環(huán)側壁，該感測薄膜內形成有一紅外線熱感測層，該環(huán)側壁頂面形成一開口，該環(huán)側壁底部形成有四個焊墊部以及一熱敏電阻；以及一濾光片， 其通過該開口設置于該環(huán)側壁內緣；其中，該四個焊墊部其中兩個電性連接于該熱敏電阻， 另兩焊墊部電性連接于該紅外線熱感測層。本發(fā)明具有下述有益的效果(1)可批量生產降低生產成本本發(fā)明的制造方法可進行大規(guī)模的量產制造，而不須以單個進行生產，因此，可大幅地降低生產成本。(2)避免紅外線的重疊干擾現(xiàn)象本發(fā)明將濾光片設置于環(huán)側壁的內緣，使得濾光片與感測薄膜之間的距離大幅的縮短，進而可有效地避免紅外線的重疊干擾現(xiàn)象。(3)大幅縮小尺寸本發(fā)明將濾光片的一部份設置于環(huán)側壁內緣所包覆的空間， 使得紅外線熱感測組件的高度大幅降低，進而縮小尺寸。并且，使用電路板令尺寸更進一步的縮小。(4)降低原料耗費成本本發(fā)明不須使用蓋體，并且將熱敏電阻直接形成于環(huán)側壁底部，因此，每個紅外線熱感測組件所需耗費的原料成本將顯著地下降。(5)應用范圍廣本發(fā)明的整體大小與一個晶片的尺寸相當，因此，本發(fā)明的微小化的紅外線熱感測組件的應用范圍更廣，如可應用于手機、耳溫槍以及傳感器等裝置，并且使該些裝置具有縮小尺寸的空間。為使能更進一步了解本發(fā)明的特征及技術內容，請參閱以下有關本發(fā)明的詳細說明與附圖，但是此等說明與附圖僅是用來說明本發(fā)明，而非對本發(fā)明的權利范圍作任何的限制。


圖1為習知紅外線感測組件的示意圖。圖2為習知紅外線感測組件的剖視圖。圖3為本發(fā)明第一實施例的步驟流程圖。圖4為本發(fā)明第二實施例的步驟流程圖。圖5為本發(fā)明第三實施例的俯視圖。
圖6為本發(fā)明第三實施例的仰視圖。圖7為本發(fā)明第三實施例反射層涂設于感測薄膜的剖視圖。圖8為本發(fā)明第三實施例反射層涂設于電路板的剖視圖。圖9為本發(fā)明第四實施例反射層涂設于感測薄膜的剖視圖。圖10為本發(fā)明第四實施例反射層涂設于電路板的剖視圖。符號說明Ia基座Ila穿孔加接腳3a晶片31a感測薄膜3 環(huán)側壁321a 開口4a 導線蓋體51a固定孔6a濾光片7a熱敏電阻1基板11電路板111接點112線路2晶片21感測薄膜211紅外線熱感測材料212開孔22環(huán)側壁221開口222斜面223階梯面23焊墊部231焊墊對熱敏電阻3焊料4第一黏接件5濾光片6第二黏接件7反射層
具體實施例方式請參閱圖3并且參酌圖5至圖10，其為本發(fā)明的第一實施例，本實施例為一種微小化的紅外線熱感測組件的制造方法，其步驟包括提供一晶圓(圖略)以及一基板1，該晶圓設有數個晶片2。其中，該基板1可為電路板11、陶瓷板或硅晶圓(圖略)。請參閱圖6，于每一晶片2底部成形四個焊墊部23、一熱敏電阻M以及一紅外線熱感測層211。熱敏電阻M以薄膜制程成形，并且將該四個焊墊部23其中兩個電性連接于熱敏電阻對，另兩個焊墊部23電性連接于紅外線熱感測層211。其中，該四個焊墊部23各成形至少一焊墊231，且焊墊部23成形于紅外線熱感測層211的外側。此外，本實施例的焊墊部23數量以四個為例，每一焊墊部23的焊墊231以三個為例，但并不以此為限。其后，將數個焊料3 (如圖7所示)分別固定于焊墊部23的焊墊231上。其中，該些焊料3可固定于每一焊墊部23中的至少一個焊墊231上，或者，該些焊料3可固定于每一焊墊部23的所有焊墊231上。請參閱圖5，將每一晶片2頂面進行背向蝕刻，使每一晶片2內皆成形一感測薄膜 21以及環(huán)繞連接于該感測薄膜21周圍的一環(huán)側壁22。紅外線熱感測層211位于感測薄膜 21內，并且感測薄膜21的邊緣可成形數個開孔212(如圖6)。環(huán)側壁22的內緣皆成形為斜面狀(如圖7和圖8)或階梯狀(如圖9和圖10)。其中，若環(huán)側壁22的內緣成形為階梯狀，則晶片2頂面需進行至少兩次背向蝕刻。請參閱圖6和圖7，于基板1上涂布一第一黏接件4。使用覆晶黏晶機(圖略)且以覆晶封裝方式將晶圓與基板1對接。其后，加熱焊料3使每一晶片2與基板1焊接在一起。請參閱圖7，使用黏晶機(圖略)將數個濾光片5分別插設于每一晶片2的環(huán)側壁 22內，其后，于每一晶片2的頂面涂布一第二黏接件6。切割晶圓與基板1以成形數個紅外線熱感測組件。此外，本發(fā)明可進一步于感測薄膜21與基板1之間涂布一反射層7。其中，反射層 7可涂布于感測薄膜21或基板1上。請參閱圖4并且參酌圖5至圖10，其為本發(fā)明的第二實施例，本實施例為一種微小化的紅外線熱感測組件的制造方法，其步驟包括提供一晶圓(圖略)以及一基板1，晶圓設有數個晶片2。其中，基板1可為電路板11、陶瓷板或硅晶圓(圖略)。請參閱圖6，于每一晶片2底部成形四個焊墊部23、一熱敏電阻M以及一紅外線熱感測層211。熱敏電阻對以薄膜制程成形，且將該四個焊墊部23其中兩個電性連接于熱敏電阻對，另兩個焊墊部23電性連接于紅外線熱感測層211。其中，該四個焊墊部23各成形至少一焊墊23 1，且焊墊部23成形于紅外線熱感測層211的外側。此外，本實施例的焊墊部23數量以四個為例，每一焊墊部23的焊墊231以三個為例，但并不以此為限。其后，將數個焊料3 (如圖7所示)分別固定于焊墊部23的焊墊231上。其中，該些焊料3可固定于每一焊墊部23中的至少一個焊墊231上，或者，該些焊料3可固定于每一焊墊部23的所有焊墊231上。請參閱圖5，并將每一晶片2頂面進行背向蝕刻，使每一晶片2內皆成形一感測薄膜21以及環(huán)繞連接于該感測薄膜21周圍的一環(huán)側壁22。紅外線熱感測層211位于感測薄膜21內，并且感測薄膜21的邊緣可成形數個開孔212(如圖6)。環(huán)側壁22的內緣皆成形為斜面狀(如圖7和圖8)或階梯狀(如圖9和圖10)。其中，若環(huán)側壁22的內緣成形為階梯狀，則晶片2頂面需進行至少兩次背向蝕刻。請參閱圖6和圖7，切割該晶圓為數個晶片2，并于基板1上涂布一第一黏接件4。 將每一晶片2接合于基板1上。其后，加熱焊料3，使每一晶片2與基板1焊接在一起。請參閱圖7，使用黏晶機(圖略)且以覆晶封裝方式將數個濾光片5分別插設于每一晶片2的環(huán)側壁22內，其后，于每一晶片2的頂面涂布一第二黏接件6。切割基板1以成形數個紅外線熱感測組件。此外，本實施例可進一步于感測薄膜21與基板1之間涂布一反射層7。請參閱圖5至圖8，其為本發(fā)明的第三實施例，本實施例為使用上述方法所制造的微小化的紅外線熱感測組件，其包括一基板1、一晶片2、數個焊料3、一濾光片5以及一反射層7。該些焊料3連接基板1與晶片2，該濾光片5插設于晶片2內。請參閱圖7，該基板1以電路板11為例，但并不以此為限，基板1亦可為陶瓷板或硅晶圓。該電路板11的頂面形成四個接點111，而電路板11頂面的四個接點111向下延伸形成導通該電路板11頂面與底面的四條線路112。另，接點111與線路112的數量各以四個為例，但并不以此為限。請參閱圖5和圖6，該晶片2具有一感測薄膜21以及環(huán)繞連接于感測薄膜21周圍的一環(huán)側壁22。感測薄膜21內形成有一紅外線熱感測層211，環(huán)側壁22的頂面形成一開口 221，環(huán)側壁22的內緣為一斜面222，環(huán)側壁22的底部形成四個焊墊部23與一熱敏電阻對，該四個焊墊部23各形成至少一焊墊23 1。焊墊部23形成于感測薄膜21的外側。熱敏電阻M形成于兩個焊墊部23之間且電性連接于上述兩個焊墊部23，而另兩個焊墊部23 電性連接于紅外線熱感測層211。此外，感測薄膜21外緣可設有數個開孔212，藉以使感測薄膜21受熱時，不易膨脹破裂。另，此處焊墊部23以四個為例，每一焊墊部23的焊墊23 1 以三個為例，但并不以此為限。請參閱圖6和圖7，焊料3分別設置于接點111與焊墊231之間。其中，焊料3可為錫球。該濾光片5通過該開口 221設置于該斜面222上。該反射層7可涂設于感測薄膜21的底面(如圖7所示)，或者反射層7可涂設于電路板11的頂面(如圖8所示)。此外，本發(fā)明可具有一第一黏接件4與一第二黏接件6。第一黏接件4設置于該電路板11頂面以及環(huán)側壁22的底面之間，藉以膠合電路板11與晶片2，進而防止?jié)駳庥绊懡M件特性。第二黏接件6設置于環(huán)側壁22的頂面且抵觸該濾光片5，藉以黏接晶片2與濾光片5。其中，第一黏接件4與第二黏接件6可為硅膠。請參閱圖9至圖10，其為本發(fā)明的第四實施例，本實施例相較于第三實施例主要的不同在于，環(huán)側壁22的內緣為階梯狀且形成至少一階梯面223。濾光片5通過開口 221 設置于階梯面223上。 再者，該反射層7可涂設于感測薄膜21的底面(如圖9所示)，或者反射層7可涂設于電路板11的頂面(如圖10所示)。〔本發(fā)明的特點〕(1)可批量生產降低生產成本本發(fā)明的制造方法可進行大規(guī)模的量產制造，而不須以單個進行生產，因此，可大幅地降低生產成本。(2)良率提升感測薄膜21外緣設有數個開孔212，藉以令感測薄膜21受熱時，不易膨脹破裂，進而提升生產良率。(3)避免紅外線的重疊干擾現(xiàn)象本發(fā)明將濾光片5設置于環(huán)側壁22的內緣，使得濾光片5與感測薄膜21之間的距離大幅的縮短，進而可有效地避免紅外線的重疊干擾現(xiàn)象。(4)大幅縮小尺寸本發(fā)明將濾光片5的一部份設置于環(huán)側壁22內緣所包覆的空間，使得紅外線熱感測組件的高度大幅降低，進而縮小尺寸。并且，以電路板11取代習知的基座和接腳，令尺寸更進一步的縮小。(5)降低原料耗費成本本發(fā)明不須使用蓋體，以電路板11取代習知的基座和接腳，以焊料3替代習知的打線，并且將熱敏電阻M直接形成于環(huán)側壁22底部，因此，每個紅外線熱感測組件所需耗費的原料成本將顯著地下降。(6)提升感測靈敏度本發(fā)明的反射層7可將已穿透感測薄膜21的紅外線，再次反射回感測薄膜21，藉以提高紅外線熱感測組件的感測靈敏度。(7)應用范圍廣本發(fā)明的整體大小與一個晶片2的尺寸相當，并且相較于習知的接腳，本發(fā)明的電路板11底面即可進行電性連接，故相當于表面安裝組件(SMD)，因此，本發(fā)明的微小化的紅外線熱感測組件的應用范圍更廣，如可應用于手機、耳溫槍以及傳感器等裝置，并且使該些裝置具有縮小尺寸的空間。 以上所揭露者，僅為本發(fā)明較佳實施例而已，自不能以此限定本發(fā)明的權利范圍， 因此依本發(fā)明申請范圍所做的均等變化或修飾，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權利要求
1.一種微小化的紅外線熱感測組件的制造方法，其特征在于，步驟包括 提供一晶圓以及一基板，該晶圓設有數個晶片；于每一晶片底部成形四個焊墊部、一熱敏電阻以及一紅外線熱感測層，將該四個焊墊部其中兩個電性連接于該熱敏電阻，另兩個焊墊部電性連接于該紅外線熱感測層； 將數個焊料分別固定于該四個焊墊部上；將每一晶片頂面進行背向蝕刻，使每一晶片內皆成形一感測薄膜以及環(huán)繞連接于該感測薄膜周圍的一環(huán)側壁； 將該晶圓與該基板對接；加熱該些焊料，使每一晶片與該基板焊接在一起； 將數個濾光片分別插設于每一晶片的該環(huán)側壁內；以及切割該晶圓與該基板以成形數個紅外線熱感測組件。
2.如權利要求1所述的微小化的紅外線熱感測組件的制造方法，其特征在于，該四個焊墊部各成形至少一焊墊，該些焊料分別固定于該四個焊墊部的焊墊上，且于該基板上涂布一第一黏接件，而于該些濾光片分別插設于每一晶片的該環(huán)側壁內后，于每一晶片的頂面涂布一第二黏接件。
3.如權利要求1所述的微小化的紅外線熱感測組件的制造方法，其特征在于，該些環(huán)側壁的內緣皆成形為斜面狀或階梯狀。
4.如權利要求1所述的微小化的紅外線熱感測組件的制造方法，其特征在于，該感測薄膜成形數個開孔。
5.如權利要求1所述的微小化的紅外線熱感測組件的制造方法，其特征在于，進一步于該感測薄膜與該基板之間涂布一反射層。
6.一種微小化的紅外線熱感測組件的制造方法，其特征在于，步驟包括 提供一晶圓以及一基板，該晶圓設有數個晶片；于每一晶片底部成形四個焊墊部、一熱敏電阻與一紅外線熱感測層，將該四個焊墊部其中兩個電性連接于該熱敏電阻，另兩個焊墊部電性連接于該紅外線熱感測層； 將數個焊料分別固定于該四個焊墊部上；將每一晶片頂面進行背向蝕刻，使每一晶片內皆成形一感測薄膜以及環(huán)繞連接于該感測薄膜周圍的一環(huán)側壁； 切割該晶圓為數個晶片； 將每一晶片接合于該基板上； 加熱該些焊料，使每一晶片與該基板焊接在一起； 將數個濾光片分別插設于每一晶片的該環(huán)側壁內；以及切割該基板以成形數個紅外線熱感測組件。
7.如權利要求6所述的微小化的紅外線熱感測組件的制造方法，其特征在于，該四個焊墊部各成形至少一焊墊，該些焊料分別固定于該四個焊墊部的焊墊上，且于該基板上涂布一第一黏接件，而于該些濾光片分別插設于每一晶片的該環(huán)側壁內后，于每一晶片的頂面涂布一第二黏接件。
8.如權利要求6所述的微小化的紅外線熱感測組件的制造方法，其特征在于，該些環(huán)側壁的內緣皆成形為斜面狀或階梯狀。
9.如權利要求6所述的微小化的紅外線熱感測組件的制造方法，其特征在于，該感測薄膜成形數個開孔。
10.如權利要求6所述的微小化的紅外線熱感測組件的制造方法，其特征在于，進一步于該感測薄膜與該基板之間涂布一反射層。
11.一種微小化的紅外線熱感測組件，其特征在于，包括一晶片，其具有一感測薄膜以及環(huán)繞連接于該感測薄膜周圍的一環(huán)側壁，該感測薄膜內形成有一紅外線熱感測層，該環(huán)側壁頂面形成一開口，該環(huán)側壁底部形成有四個焊墊部以及一熱敏電阻；以及一濾光片，其通過該開口設置于該環(huán)側壁內緣；其中，該四個焊墊部其中兩個電性連接于該熱敏電阻，另兩個焊墊部電性連接于該紅外線熱感測層。
12.如權利要求11所述的微小化的紅外線熱感測組件，其特征在于，該環(huán)側壁內緣為斜面狀或階梯狀。
13.如權利要求11所述的微小化的紅外線熱感測組件，其特征在于，該感測薄膜外緣設有數個開孔。
14.如權利要求11所述的微小化的紅外線熱感測組件，其特征在于，進一步包括一電路板以及數個焊料，該電路板頂面相對于該感測薄膜底面，該電路板的頂面形成數個接點， 該四個焊墊部各形成至少一焊墊，該些焊料分別設置于該些接點與該四個焊墊部的焊墊之間，該電路板頂面的該些接點向下延伸形成導通該電路板頂面與底面的數條線路。
15.如權利要求14所述的微小化的紅外線熱感測組件，其特征在于，在該感測薄膜的底面或該電路板的頂面涂設有一反射層。
全文摘要
一種微小化的紅外線熱感測組件的制造方法，其步驟包括提供一晶圓與一基板，晶圓設有數個晶片。于晶片底部成形四個焊墊部、一熱敏電阻以及一紅外線熱感測層，該四個焊墊部分別電性連接于熱敏電阻與紅外線熱感測層。將數個焊料分別固定于焊墊部上。將晶片頂面進行背向蝕刻，使晶片成形一感測薄膜及環(huán)繞連接于感測薄膜周圍的一環(huán)側壁。將晶圓與基板對接。加熱焊料，使每一晶片與基板焊接在一起。將數個濾光片分別插設于每一晶片的環(huán)側壁內。切割晶圓與基板以成形數個紅外線熱感測組件。此外，本發(fā)明另提供一種微小化的紅外線熱感測組件。
文檔編號G01J5/20GK102412336SQ20101029267
公開日2012年4月11日 申請日期2010年9月25日 優(yōu)先權日2010年9月25日
發(fā)明者李宗昇 申請人:友麗系統(tǒng)制造股份有限公司