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Updated: Jun 14, 2025
08:44
Fabrication and Testing of Photonic Thermometers
Published on: October 24, 2018
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基于MEMS的未冷却红外传感器的晶圆水平真空包装
Gulsah Demirhan Aydin1,2, Orhan Sevket Akar1, Tayfun Akin3,4
1METU MEMS Centre, Middle East Technical University, Ankara 06530, Turkey.
Micromachines
|August 29, 2024
概括
本研究介绍了MEMS红外传感器的成本效益高的晶圆水平真空包装 (WLVP) 方法. 这种新的方法确保了密封密封和高光学传输,以提高传感器性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
- 光学工程是指光学工程.
背景情况:
- 微电机系统 (MEMS) 需要密封包装才能可靠运行.
- 未冷却的红外传感器需要高光学性能和长期稳定性.
- 晶圆级真空包装 (WLVP) 是MEMS设备的一个关键但具有挑战性的过程.
研究的目的:
- 为基于MEMS的未冷却红外传感器开发具有成本效益和高性能的WLVP解决方案.
- 为了实现可靠和密封的包装,在长波红外 (LWIR) 频谱中增强光学传输.
- 用严格的测试方法验证包装的完整性和性能.
主要方法:
- 使用两个晶片制造一个盖片,其中一个具有双面格子/眼结构,用于增强LWIR传输 (>80%没有AR涂层).
- 在低温下利用Au-In过渡液相 (TLP) 粘合物形成盖片.
- 在高温下采用玻璃晶片粘合,将盖子晶片连接到传感器晶片上,并激活内部获取器.
- 通过He-leak测试 (MIL-STD 883) 评估结合质量和密封性,盖子偏移和Pirani真空仪.
主要成果:
- 实现了密封性,H-泄漏率低至0.1 × 10-9 atm·cc/s.
- 在没有抗反射 (AR) 涂层的LWIR区域中显示出高光学传输 (>80%).
- 测得的平均切削强度为23.38 MPa.
- 降低了内部包装压力至0.13Pa,与133-533Pa相比,没有.
结论:
- 开发的WLVP方法为MEMS红外传感器提供了具有成本效益和高性能的解决方案.
- 使用格/眼结构和Au-In TLP粘合,确保了优良的光学和机械性能.
- 集成的取水器通过保持低内部包装压力,显著提高了长期可靠性.
