專利名稱：用于熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件及其制造方法和傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱釋電紅外傳感器技術(shù)。
背景技術(shù)：
熱釋電紅外傳感器是一種將紅外線輻射信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的探測(cè)器。現(xiàn)有的一種熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其包括管座91、基板92、放大元件93、敏感元件94和管帽95。管座91為金屬材質(zhì)，在管座91上設(shè)有三個(gè)通孔，三根管座引腳96a、96b和96c分別穿過(guò)該三個(gè)通孔，其中一根引腳96c接地，該引腳96c與管座91電連接；另外兩根引腳96a、96b與管座91保持絕緣。基板92設(shè)置在管座91上，基板92的上表面設(shè)有用于容置放大元件93的凹槽和印刷電路，該印刷電路具有與放大元件93、敏感元件94的兩端以及管座引腳96a、96b、96c電連接的焊盤(pán)。在基板92的上表面還設(shè)有一對(duì)支架97、98，該一對(duì)支架97、98的側(cè)面設(shè)有導(dǎo)電層，敏感元件94設(shè)置在該一對(duì)支架97、98上，敏感元件94的兩端分別與支架97的導(dǎo)電層和支架98的導(dǎo)電層電連接，該支架97的導(dǎo)電層和支架98的導(dǎo)電層與基板的印刷電路電連接。管帽95上設(shè)有紅外濾光片窗口 99。管帽95罩在管座91上，并與該管座91密封連接，將基板92、放大元件93以及敏感元件94罩在由管帽95和管座91所共同限定的空間內(nèi)。有一些熱釋電紅外傳感器采用場(chǎng)效應(yīng)管(FET)作為放大元件93，也有一些熱釋電紅外傳感器采用運(yùn)算放大器作為放大元件93。圖2示出了采用場(chǎng)效應(yīng)管的熱釋電紅外傳感器的電路原理圖。如圖所示，敏感元件94的一端與場(chǎng)效應(yīng)管的柵極G電連接，另一端接地。場(chǎng)效應(yīng)管的漏極D和源極S作為熱釋電紅外傳感器的電源輸入端和信號(hào)輸出端。圖1和圖2僅僅示出了采用一個(gè)放大元件的熱釋電紅外傳感器示例，另外，市場(chǎng)上也有采用兩個(gè)放大元件的熱釋電紅外傳感器，該兩個(gè)放大元件均安裝在同一塊基板上，在管座上設(shè)有四根管座引腳。目前，無(wú)論是采用一個(gè)或多個(gè)放大元件的熱釋電紅外傳感器，其放大元件均采用的是已塑封好的表面貼裝元件，且放大元件與基板是分立元件。由于在制造環(huán)節(jié)中，存在著基板的制造和安裝、放大元件安裝及焊接等工序，致使這種結(jié)構(gòu)的熱釋電紅外傳感器具有較高的制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種內(nèi)部封裝有場(chǎng)效應(yīng)管裸片或運(yùn)算放大器裸片、以及導(dǎo)電金屬箔的用于熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件，以替代現(xiàn)有分立的放大元件和表面有印刷線路的基板，從而降低熱釋電紅外傳感器的制造成本。本發(fā)明所要解決的進(jìn)一步的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種采用上述半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件的熱釋電紅外傳感器。本發(fā)明所要解決的又一技術(shù)問(wèn)題在于提供一種上述的用于熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件的制造方法。
本發(fā)明提供了一種用于熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件，該熱釋電紅外傳感器包括敏感元件和管座引腳；其特點(diǎn)是，該用于熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件包括
導(dǎo)電金屬箔；
場(chǎng)效應(yīng)管裸片(die)或運(yùn)算放大器裸片，粘貼在導(dǎo)電金屬箔上，并與該導(dǎo)電金屬箔電連
接；
塑封殼體，用于封裝所述的導(dǎo)電金屬箔、以及場(chǎng)效應(yīng)管裸片或運(yùn)算放大器裸片；該塑封殼體暴露了部分導(dǎo)電金屬箔，該暴露的部分導(dǎo)電金屬箔用于與所述敏感元件及管座引腳實(shí)現(xiàn)電連接；
支承部，用于支承所述敏感元件。本發(fā)明還提供了一種熱釋電紅外傳感器，包括帶有紅外濾光片窗口的管帽、敏感元件、管座以及穿過(guò)該管座的管座引腳，管帽罩設(shè)在管座上，并與該管座密封連接，其特點(diǎn)在于，該熱釋電紅外傳感器還包括設(shè)置在管座上的一半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件，該半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件包括
導(dǎo)電金屬箔；
場(chǎng)效應(yīng)管裸片或運(yùn)算放大器裸片，粘貼在導(dǎo)電金屬箔上，并與該導(dǎo)電金屬箔電連接；塑封殼體，用于封裝所述的導(dǎo)電金屬箔、以及場(chǎng)效應(yīng)管裸片或運(yùn)算放大器裸片；該塑封殼體暴露了部分導(dǎo)電金屬箔，該暴露的部分導(dǎo)電金屬箔用于與所述敏感元件及管座引腳實(shí)現(xiàn)電連接；
支承部，用于支承所述敏感元件；
其中，敏感元件設(shè)置在支承部上；該敏感元件的兩端以及管座引腳分別與所對(duì)應(yīng)的被暴露的導(dǎo)電金屬箔部分電連接。本發(fā)明還提供了一種制造上述的用于熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件的方法，其包括以下步驟
步驟I，提供一導(dǎo)電金屬箔，將多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管裸片或多個(gè)運(yùn)算放大器裸片粘貼在該導(dǎo)電金屬箔上，并使各場(chǎng)效應(yīng)管裸片或運(yùn)算放大器裸片與導(dǎo)電金屬箔電連接；
步驟2，通過(guò)塑封模具塑封多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管裸片或多個(gè)運(yùn)算放大器裸片、以及導(dǎo)電金屬箔，形成暴露了部分導(dǎo)電金屬箔的塑封殼體，同時(shí)形成用于支承敏感元件的支承部，該暴露的部分導(dǎo)電金屬箔用于與熱釋電紅外傳感器的敏感元件及管座引腳實(shí)現(xiàn)電連接；
步驟3，將完成封裝的導(dǎo)電金屬箔分離成單個(gè)用于熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件，并去除多余的邊料。本發(fā)明采用半導(dǎo)體封裝工藝將場(chǎng)效應(yīng)管裸片(die)或運(yùn)算放大器裸片(die)、以及導(dǎo)電金屬箔塑封在殼體內(nèi)，利用該內(nèi)部封裝有場(chǎng)效應(yīng)管裸片或運(yùn)算放大器裸片、以及導(dǎo)電金屬箔的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件，替代現(xiàn)有分立的放大元件和表面有印刷線路的基板，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有熱釋電紅外傳感器的基板的電連接功能、支架的支承功能和放大元件的放大功能。在節(jié)約一個(gè)基板部件的同時(shí)，與傳統(tǒng)的熱釋電紅外傳感器生產(chǎn)工藝相比，還省去了放大元件安裝和焊接工藝環(huán)節(jié)，從而極大地降低了紅外傳感器的制造成本。此外，由于省去了安裝、焊接放大元件的工序，因此熱釋電紅外傳感器成品的可靠性和成品率也獲得了提高。


圖1是現(xiàn)有的一種熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2示出了采用場(chǎng)效應(yīng)管的熱釋電紅外傳感器的電路原理圖。圖3是本發(fā)明熱釋電紅外傳感器的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明用于熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件一個(gè)實(shí)施例的內(nèi)部俯視不意圖。圖5是圖4的A-A剖視示意圖，示出了引腳焊盤(pán)的一種布置方式。圖6是圖4的A-A剖視示意圖，示出了引腳焊盤(pán)的另一種布置方式。圖7是圖4的B-B剖視示意圖。圖8是本發(fā)明用于熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件另一個(gè)實(shí)施例的內(nèi)部俯視不意圖。圖9是圖8的B-B剖視示意圖。圖10是本發(fā)明用于熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件又一個(gè)實(shí)施例的內(nèi)部俯視不意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做出進(jìn)一步說(shuō)明。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件包括導(dǎo)電金屬箔、場(chǎng)效應(yīng)管裸片或運(yùn)算放大器裸片、塑封殼體以及用于支承該熱釋電紅外傳感器的敏感元件的支承部。其中，導(dǎo)電金屬箔可以采用銅箔。塑封殼體可采用環(huán)氧樹(shù)脂外殼。場(chǎng)效應(yīng)管裸片或運(yùn)算放大器裸片粘貼在導(dǎo)電金屬箔上，并與導(dǎo)電金屬箔電連接。塑封殼體用于封裝導(dǎo)電金屬箔、以及場(chǎng)效應(yīng)管裸片或運(yùn)算放大器裸片，該塑封殼體暴露了部分導(dǎo)電金屬箔，該暴露的部分導(dǎo)電金屬箔用于與熱釋電紅外傳感器的敏感元件及管座引腳實(shí)現(xiàn)電連接。圖3是本發(fā)明熱釋電紅外傳感器的一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，其包括管座11、半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件12、敏感元件14、帶有紅外濾光片窗口 19的管帽15以及穿過(guò)管座11的三根管座引腳。該三根管座引腳包括第一引腳16a、第二引腳16b和第三引腳 16c。管座11為金屬材質(zhì)，在管座11上設(shè)有三個(gè)通孔，第一引腳16a、第二引腳16b和第三引腳16c分別穿過(guò)該三個(gè)通孔，其中第三引腳16c接地，與管座11電連接；第一引腳16a和第二引腳16b與管座11保持絕緣。半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件12包括一場(chǎng)效應(yīng)管裸片(die)121、一導(dǎo)電金屬箔122和封裝場(chǎng)效應(yīng)管裸片121和導(dǎo)電金屬箔122的塑封殼體123。導(dǎo)電金屬箔122嵌入在塑封殼體123中，如圖4所不，導(dǎo)電金屬箔122包括一金屬箔柵極焊盤(pán)122a、一金屬箔漏極焊盤(pán)122b和一金屬箔源極焊盤(pán)122c、用于與第一引腳16a電連接的第一引腳焊盤(pán)122d、用于與第二引腳16b電連接的第二引腳焊盤(pán)122e、用于與第三引腳16c電連接的第三引腳焊盤(pán)122f、用于與敏感元件14的一端電連接的敏感元件第一端焊盤(pán)122g以及用于與敏感元件的另一端電連接的敏感元件第二端焊盤(pán)122h。第一引腳焊盤(pán)122d、第二引腳焊盤(pán)122e和第三引腳焊盤(pán)122f分別設(shè)有供第一引腳16a、第二引腳16b和第三引腳16c穿過(guò)的第一引線通孔122dl、第二引線通孔122el和第三引線通孔122fl。上述暴露的部分導(dǎo)電金屬箔包括敏感元件第一端焊盤(pán)122g、敏感元件第二端焊盤(pán)122h、第一引腳焊盤(pán)122d、第二引腳焊盤(pán)122e和第三引腳焊盤(pán)122f。金屬箔柵極焊盤(pán)122a通過(guò)導(dǎo)電金屬箔上的引線1221與敏感元件第一端焊盤(pán)122g電連接，金屬箔漏極焊盤(pán)122b通過(guò)導(dǎo)電金屬箔上的引線1222與第一引腳焊盤(pán)122d電連接，金屬箔源極焊盤(pán)122c通過(guò)導(dǎo)電金屬箔上的引線1223與第二引腳焊盤(pán)122e電連接，敏感元件第二端焊盤(pán)122h通過(guò)導(dǎo)電金屬箔上的引線1224與第三引腳焊盤(pán)122f電連接。場(chǎng)效應(yīng)管裸片121粘貼在導(dǎo)電金屬箔122上。該場(chǎng)效應(yīng)管裸片的柵極引出焊盤(pán)、漏極引出焊盤(pán)和源極引出焊盤(pán)分別與金屬箔柵極焊盤(pán)122a、金屬箔漏極焊盤(pán)122b和金屬箔源極焊盤(pán)122c電連接。在圖4示出的實(shí)施方式中，場(chǎng)效應(yīng)管裸片121具有一主表面和一與該主表面相對(duì)的背面，場(chǎng)效應(yīng)管裸片121的源極引出焊盤(pán)和漏極引出焊盤(pán)設(shè)置在主表面上，柵極引出焊盤(pán)設(shè)置在背面上。場(chǎng)效應(yīng)管裸片121的背面通過(guò)導(dǎo)電膠粘貼在金屬箔柵極焊盤(pán)122a上，柵極引出焊盤(pán)通過(guò)導(dǎo)電膠與金屬箔柵極焊盤(pán)122a形成電連接。場(chǎng)效應(yīng)管裸片121的漏極引出焊盤(pán)通過(guò)鍵合線1225與金屬箔漏極焊盤(pán)122b電連接，源極引出焊盤(pán)通過(guò)鍵合線1226與金屬箔源極焊盤(pán)122c電連接。在另一種實(shí)施方式中，也可以將柵極引出焊盤(pán)、源極引出焊盤(pán)和漏極引出焊盤(pán)均設(shè)置于場(chǎng)效應(yīng)管裸片121的主表面上，此時(shí)，在導(dǎo)電金屬箔122上設(shè)置一載片臺(tái)，場(chǎng)效應(yīng)管裸片121的背面通過(guò)絕緣膠粘貼于該載片臺(tái)上，柵極引出焊盤(pán)、漏極引出焊盤(pán)和源極引出焊盤(pán)分別通過(guò)鍵合線與金屬箔柵極焊盤(pán)122a、金屬箔漏極焊盤(pán)122b和金屬箔源極焊盤(pán)122c電連接。參考圖5。塑封殼體123在與第一引腳焊盤(pán)122d、第二引腳焊盤(pán)122e、第三引腳焊盤(pán)122f相對(duì)應(yīng)的位置處分別設(shè)有暴露第一引腳焊盤(pán)122d的第一引腳焊盤(pán)孔123dl、暴露第二引腳焊盤(pán)122e的第二引腳焊盤(pán)孔123el、暴露第三引腳焊盤(pán)123f的第三引腳焊盤(pán)孔(圖中未示出)。該塑封殼體123還設(shè)有供第一引腳16a穿入的第一引腳穿孔123d2、供第二引腳16b穿入的第二引腳穿孔123e2以及供第三引腳穿入的第三引腳穿孔(圖中未示出)。第一引腳焊盤(pán)孔123dl、第二引腳焊盤(pán)孔123el和第三引腳焊盤(pán)孔分別與第一引腳穿孔123d2、第二引腳穿孔123e2和第三引腳穿孔貫通連接。第一引腳焊盤(pán)孔123dl、第二引腳焊盤(pán)孔123el和第三引腳焊盤(pán)孔的孔徑分別大于第一引腳穿孔123d2、第二引腳穿孔123e2和第三引腳穿孔的孔徑。第一引腳焊盤(pán)孔123dl在與第一引腳穿孔123d2銜接處形成了臺(tái)階。同樣，第二引腳焊盤(pán)孔123el和第三引腳焊盤(pán)孔在分別與第二引腳穿孔123e2和第三引腳穿孔的銜接處也形成臺(tái)階。第一引腳穿孔123d2、第二引腳穿孔123e2和第三引腳穿孔的孔徑大小最好是分別與第一引線通孔122dl、第二引線通孔122el和第三引線通孔122f I的孔徑相等。導(dǎo)電金屬箔還可包括用于與外接電阻電連接的多個(gè)電阻焊盤(pán)以及用于與外接電容電連接的多個(gè)電容焊盤(pán)；此時(shí)，塑封殼體還設(shè)有一一對(duì)應(yīng)地分別暴露該多個(gè)電阻焊盤(pán)的多個(gè)電阻導(dǎo)電孔以及一一對(duì)應(yīng)地分別暴露該多個(gè)電容焊盤(pán)的多個(gè)電容導(dǎo)電孔。在一種實(shí)施方式中，上述的多個(gè)電阻焊盤(pán)、多個(gè)電容焊盤(pán)、第一引腳焊盤(pán)122d、第二引腳焊盤(pán)122e和第三引腳焊盤(pán)122f均可通過(guò)預(yù)成型的方式向?qū)щ娊饘俨?22的一側(cè)方向凸出，在隨后的模封工藝中，使該多個(gè)電阻焊盤(pán)分別暴露于所對(duì)應(yīng)的電阻導(dǎo)電孔的孔口，該多個(gè)電容焊盤(pán)分別暴露于所對(duì)應(yīng)的電容導(dǎo)電孔的孔口，該第一引腳焊盤(pán)122d、第二引腳焊盤(pán)122e和第三引腳焊盤(pán)122f分別暴露于第一引腳焊盤(pán)孔的孔口、第二引腳焊盤(pán)孔的孔口和第三引腳焊盤(pán)孔的孔口，而不再凹陷于孔的內(nèi)部。圖6中，僅示出了第一引腳焊盤(pán)122d和第二引腳焊盤(pán)122e，如圖所示，第一引腳焊盤(pán)122d和第二引腳焊盤(pán)122e向?qū)щ娊饘俨?22的上方凸出，第一引腳焊盤(pán)122d和第二引腳焊盤(pán)122e分別暴露于第一引腳焊盤(pán)孔的孔口和第二引腳焊盤(pán)孔的孔口。在圖7的實(shí)施例中，塑封殼體123設(shè)有用于支承敏感元件14的支承部，該支承部為凸設(shè)在塑封殼體123上表面的一對(duì)支架1231、1232。在塑封殼體上表面緊靠支架1231側(cè)面的位置設(shè)有第一導(dǎo)電孔122g3，在塑封殼體上表面緊靠支架1232側(cè)面的位置設(shè)有第二導(dǎo)電孔122h3,第一導(dǎo)電孔122g3和第二導(dǎo)電孔122h3均貫通塑封殼體的上、下表面。敏感兀件第一端焊盤(pán)122g和敏感元件第二端焊盤(pán)122h均通過(guò)沖壓成型的工藝向上彎折，分別形成在第一導(dǎo)電孔122g3中暴露并豎直延伸的豎直部分122gl和在第二導(dǎo)電孔122h3中暴露并豎直延伸的豎直部分122hl，其中，敏感元件第一端焊盤(pán)122g的豎直部分122gl緊貼支架1231的側(cè)面，該豎直部分122gl的頂面與支架1231的頂面齊平；而敏感元件第二端焊盤(pán)122h的豎直部分122hl緊貼支架1232，該豎直部分122hl的頂面與支架1232的頂面齊平，豎直部分122gl、122hl與現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)置于支架側(cè)面上的導(dǎo)電層所起的作用相同，敏感元件14設(shè)置在該一對(duì)支架1231、1232上時(shí)，敏感元件14的兩端可通過(guò)導(dǎo)電膠分別與豎直部分122gl和豎直部分122hl電連接。在另一種實(shí)施方式中，如圖8和圖9所不，第一導(dǎo)電孔1233和第二導(dǎo)電孔1234分別設(shè)置在支架1231和支架1232的頂面，第一導(dǎo)電孔1233將敏感元件第一端焊盤(pán)122g暴露，第二導(dǎo)電孔1234將敏感元件第二端焊盤(pán)122h暴露。在需要將敏感元件14與敏感元件第一端焊盤(pán)122g、敏感元件第二端焊盤(pán)122h電連接時(shí)，可在第一導(dǎo)電孔1233和第二導(dǎo)電孔1234中填充導(dǎo)電膠80，該導(dǎo)電膠例如可以是焊錫膠，敏感元件14的兩端通過(guò)導(dǎo)電膠80分別與敏感元件第一端焊盤(pán)122g和敏感元件第二端焊盤(pán)122h電連接。在圖8中，第一導(dǎo)電孔1233和第二導(dǎo)電孔1234的形狀為圓形，并分別設(shè)置于支架1231和支架1232頂面的中心位置，然而，該第一導(dǎo)電孔1233和第二導(dǎo)電孔1234也可以是方形、橢圓形等其它形狀，也可以設(shè)置于支架頂面的邊緣位置。圖10是本發(fā)明用于熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件又一個(gè)實(shí)施例的內(nèi)部俯視示意圖。在該實(shí)施例中，敏感元件第一端焊盤(pán)122g和敏感元件第二端焊盤(pán)122h不是通過(guò)設(shè)置導(dǎo)電孔的方式暴露于塑封殼體外部，而是直接露在塑封殼體之外，并向上彎折。支承部為凸設(shè)在塑封殼體123上表面上的一對(duì)支架1235、1236，該一對(duì)支架1235、1236靠近塑封殼體的邊緣，支架1235的外側(cè)面1235A與塑封殼體的外側(cè)面123A大致位于同一平面，支架1236的外側(cè)面1236A與塑封殼體的外側(cè)面123B大致位于同一平面。該彎折的敏感元件第一端焊盤(pán)122g和敏感元件第二端焊盤(pán)122h分別緊貼該一對(duì)支架1235、1236的外側(cè)面1235A、1236A，且頂面分別與該一對(duì)支架1235、1236的頂面齊平。當(dāng)敏感元件14設(shè)置在該一對(duì)支架1235、1236上時(shí)，敏感元件的兩端可通過(guò)導(dǎo)電膠分別與該彎折的敏感元件第一端焊盤(pán)和敏感元件第二端焊盤(pán)電連接。在又一種實(shí)施方式中，支承部可直接由暴露于塑封殼體123外部、并用于與敏感元件實(shí)現(xiàn)電連接的部分導(dǎo)電金屬箔構(gòu)成，此時(shí)不需要在塑封殼體上設(shè)置支架。如圖10中所示的向上彎折的敏感元件第一端焊盤(pán)122g和敏感元件第二端焊盤(pán)122h，如果其頂部高于塑封殼體的表面，即可構(gòu)成支承敏感元件的支承部。為了獲得更加平穩(wěn)的支承效果，敏感元件第一端焊盤(pán)122g和敏感元件第二端焊盤(pán)122h的頂部還可以朝水平方向進(jìn)一步相對(duì)彎折。敏感元件可懸架在由敏感元件第一端焊盤(pán)122g和敏感元件第二端焊盤(pán)122h構(gòu)成的支承部上，敏感元件的兩端分別與該彎折的敏感元件第一端焊盤(pán)和敏感元件第二端焊盤(pán)電連接。裝配時(shí)，半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件12設(shè)置在管座11上。第一引腳16a的上部依次穿入第一引腳穿孔123d2和第一引線通孔122dl，并與第一引腳焊盤(pán)122d電連接；第二引腳16b的上部依次穿入第二引腳穿孔123e2和第二引線通孔122el，并與第二引腳焊盤(pán)122e電連接；第三引腳16c的上部依次穿入第三引腳穿孔和第三引線通孔122fl，并與第三引腳焊盤(pán)122f電連接。敏感元件14設(shè)置在該一對(duì)支架1231、1232上，敏感元件14的兩端分別與敏感元件第一端焊盤(pán)和敏感元件第二端焊盤(pán)電連接。設(shè)有紅外濾光片窗口 19的管帽15罩在管座11上，并與該管座11密封連接，將敏感元件14、半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件12罩在由管帽15和管座11所共同限定的空間內(nèi)。在另一實(shí)施例中，塑封殼體上表面開(kāi)設(shè)有凹槽，該凹槽兩相對(duì)的側(cè)邊構(gòu)成支承部。敏感元件14放置在凹槽的上方，并支承于該凹槽兩相對(duì)的側(cè)邊上，從而在敏感元件與凹槽的底面之間形成空隙。第一導(dǎo)電孔1233和第二導(dǎo)電孔分別設(shè)置在凹槽的兩相對(duì)側(cè)邊的塑封殼體表面,并分別暴露敏感元件第一端焊盤(pán)122g和敏感元件第二端焊盤(pán)122h。敏感元件14的兩端通過(guò)導(dǎo)電膠分別與敏感元件第一端焊盤(pán)122g和敏感元件第二端焊盤(pán)122h電連接，該導(dǎo)電膠例如可采用焊錫膠。在上述的實(shí)施例中，是以單個(gè)敏感元件和單塊場(chǎng)效應(yīng)管裸片舉例說(shuō)明，本發(fā)明也適用于單個(gè)敏感元件和單個(gè)運(yùn)算放大器裸片、以及設(shè)置兩個(gè)以上敏感元件和兩塊以上場(chǎng)效應(yīng)管裸片或運(yùn)算放大器裸片的情況。以設(shè)置兩個(gè)敏感元件和兩塊場(chǎng)效應(yīng)管裸片或運(yùn)算放大器裸片的情況為例，該兩塊場(chǎng)效應(yīng)管裸片或運(yùn)算放大器裸片均粘貼在導(dǎo)電金屬箔122上，并與該導(dǎo)電金屬箔電連接。塑封殼體123封裝導(dǎo)電金屬箔122、以及兩塊場(chǎng)效應(yīng)管裸片或運(yùn)算放大器裸片，塑封殼體123暴露部分導(dǎo)電金屬箔，該暴露的部分導(dǎo)電金屬箔用于實(shí)現(xiàn)該導(dǎo)電金屬箔與兩個(gè)敏感元件及管座引腳的電連接；塑封殼體上還設(shè)有用于支承兩個(gè)敏感元件的支承部。本發(fā)明的用于熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件可通過(guò)以下步驟制造
步驟I，提供一導(dǎo)電金屬箔，將多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管裸片或多個(gè)運(yùn)算放大器裸片粘貼在該導(dǎo)電
金屬箔上，并使各場(chǎng)效應(yīng)管裸片或運(yùn)算放大器裸片與導(dǎo)電金屬箔電連接。在該步驟I中使用的導(dǎo)電金屬箔為長(zhǎng)條狀，該長(zhǎng)條狀的導(dǎo)電金屬箔上設(shè)有工藝邊以及定位孔。導(dǎo)電金屬箔布置有電路圖案，利用該電路圖案可實(shí)現(xiàn)熱釋電紅外傳感器的敏感元件與場(chǎng)效應(yīng)管裸片或運(yùn)算放大器裸片之間的電連接、以及敏感元件、場(chǎng)效應(yīng)管裸片或運(yùn)算放大器裸片與管座引腳之間的電連接。對(duì)于背面設(shè)有柵極引出焊盤(pán)而主平面設(shè)有漏極引出焊盤(pán)和源極引出焊盤(pán)的場(chǎng)效應(yīng)管裸片而言，可將場(chǎng)效應(yīng)管裸片的背面通過(guò)導(dǎo)電膠粘貼在導(dǎo)電金屬箔的金屬箔柵極焊盤(pán)上，將源極電極引出焊盤(pán)和漏極電極引出焊盤(pán)通過(guò)鍵合線分別與導(dǎo)電金屬箔的金屬箔源極焊盤(pán)和金屬箔漏極焊盤(pán)電連接。步驟2，通過(guò)塑封模具塑封多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管裸片或多個(gè)運(yùn)算放大器裸片、以及導(dǎo)電金屬箔，形成暴露了部分導(dǎo)電金屬箔的塑封殼體，同時(shí)形成用于支承敏感元件的支承部，該暴露的部分導(dǎo)電金屬箔用于與熱釋電紅外傳感器的敏感元件及管座引腳實(shí)現(xiàn)電連接。要暴露的部分導(dǎo)電金屬箔可先進(jìn)行預(yù)成型，如彎折、或沖壓成向?qū)щ娊饘俨?22的一側(cè)方向凸出，再在通過(guò)塑封模具塑封時(shí)將其暴露，塑封采用的材料例如為環(huán)氧樹(shù)脂；支承敏感元件的支承部可以是設(shè)置在塑封殼體上，與塑封殼體一體成形，或者，該支承部由暴露于塑封殼體外部、并用于與敏感元件實(shí)現(xiàn)電連接的部分導(dǎo)電金屬箔構(gòu)成。通過(guò)對(duì)塑封模具的設(shè)計(jì)，很容易形成暴露導(dǎo)電金屬箔的孔以及作為支承部的支架及凹槽。步驟3，將完成封裝的導(dǎo)電金屬箔分離成單個(gè)用于熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件，并去除多余的邊料。
權(quán)利要求
1.一種用于熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件，所述的熱釋電紅外傳感器包括敏感元件和管座引腳；其特征在于，該用于熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件包括 導(dǎo)電金屬箔； 場(chǎng)效應(yīng)管裸片或運(yùn)算放大器裸片，粘貼在所述的導(dǎo)電金屬箔上，并與該導(dǎo)電金屬箔電連接； 塑封殼體，用于封裝所述的導(dǎo)電金屬箔、以及場(chǎng)效應(yīng)管裸片或運(yùn)算放大器裸片；該塑封殼體暴露了部分導(dǎo)電金屬箔，該暴露的部分導(dǎo)電金屬箔用于與所述敏感元件及管座引腳實(shí)現(xiàn)電連接； 支承部，用于支承所述敏感元件。
2.如權(quán)利要求1所述的用于熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件，其特征在于， 所述的管座引腳包括第一引腳、第二引腳和接地的第三引腳； 場(chǎng)效應(yīng)管裸片粘貼在所述的導(dǎo)電金屬箔上，所述的場(chǎng)效應(yīng)管裸片具有柵極電極引出焊盤(pán)、源極電極引出焊盤(pán)和漏極電極引出焊盤(pán)； 所述的導(dǎo)電金屬箔包括金屬箔柵極焊盤(pán)、金屬箔漏極焊盤(pán)、金屬箔源極焊盤(pán)、用于與所述敏感元件的一端電連接的敏感元件第一端焊盤(pán)、用于與所述敏感元件的另一端電連接的敏感元件第二端焊盤(pán)、用于與第一引腳電連接的第一引腳焊盤(pán)、用于與第二引腳電連接的第二引腳焊盤(pán)和用于與第三引腳電連接的第三引腳焊盤(pán)；所述的第一引腳焊盤(pán)、第二引腳焊盤(pán)和第三引腳焊盤(pán)分別設(shè)有供第一引腳、第二引腳和第三引腳穿過(guò)的第一引線通孔、第二引線通孔和第三引線通孔； 所述暴露的部分導(dǎo)電金屬箔包括敏感元件第一端焊盤(pán)、敏感元件第二端焊盤(pán)、第一引腳焊盤(pán)、第二引腳焊盤(pán)和第三引腳焊盤(pán)； 所述的塑封殼體設(shè)有暴露第一引腳焊盤(pán)的第一引腳焊盤(pán)孔、暴露第二引腳焊盤(pán)的第二引腳焊盤(pán)孔、暴露第三引腳焊盤(pán)的第三引腳焊盤(pán)孔、供第一引腳穿入的第一引腳穿孔、供第二引腳穿入的第二引腳穿孔以及供第三引腳穿入的第三引腳穿孔；第一引腳焊盤(pán)孔、第二引腳焊盤(pán)孔和第三引腳焊盤(pán)孔分別與所述第一引腳穿孔、第二引腳穿孔和第三引腳穿孔貫通連接；第一引腳焊盤(pán)孔、第二引腳焊盤(pán)孔和第三引腳焊盤(pán)孔的孔徑分別大于第一引腳穿孔、第二引腳穿孔和第三引腳穿孔的孔徑； 所述的柵極電極引出焊盤(pán)、源極電極引出焊盤(pán)和漏極電極引出焊盤(pán)分別與所述的金屬箔柵極焊盤(pán)、金屬箔源極焊盤(pán)和金屬箔漏極焊盤(pán)電連接；金屬箔柵極焊盤(pán)與敏感元件第一端焊盤(pán)電連接，金屬箔漏極焊盤(pán)與第一引腳焊盤(pán)電連接，金屬箔源極焊盤(pán)與第二引腳焊盤(pán)電連接，敏感元件第二端焊盤(pán)與第三引腳焊盤(pán)電連接。
3.如權(quán)利要求2所述的用于熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述塑封殼體設(shè)有暴露敏感元件第一端焊盤(pán)的第一導(dǎo)電孔和暴露敏感元件第二端焊盤(pán)的第二導(dǎo)電孔； 所述的支承部為凸設(shè)在塑封殼體上表面上的一對(duì)支架，所述的第一導(dǎo)電孔和第二導(dǎo)電孔分別設(shè)置在該一對(duì)支架的頂面。
4.如權(quán)利要求2所述的用于熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述塑封殼體設(shè)有暴露敏感元件第一端焊盤(pán)的第一導(dǎo)電孔和暴露敏感元件第二端焊盤(pán)的第二導(dǎo)電孔；所述的支承部為凸設(shè)在塑封殼體上表面上的一對(duì)支架，所述的第一導(dǎo)電孔和第二導(dǎo)電孔分別設(shè)置在塑封殼體上表面緊靠該一對(duì)支架側(cè)面的位置，且第一導(dǎo)電孔和第二導(dǎo)電孔均貫通塑封殼體的上、下表面； 所述的敏感元件第一端焊盤(pán)和敏感元件第二端焊盤(pán)分別在所述的第一導(dǎo)電孔和第二導(dǎo)電孔內(nèi)向上彎折，形成在第一導(dǎo)電孔中暴露并豎直延伸的第一豎直部分和在第二導(dǎo)電孔中暴露并豎直延伸的第二豎直部分；所述的第一豎直部分和第二豎直部分分別緊貼該一對(duì)支架的側(cè)面，且該第一豎直部分和第二豎直部分的頂面分別與該一對(duì)支架的頂面齊平。
5.如權(quán)利要求2所述的用于熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件，其特征在于， 所述的支承部為凸設(shè)在塑封殼體上表面上的一對(duì)支架，該一對(duì)支架的外側(cè)面與塑封殼體的外側(cè)面大致位于同一平面； 所述的敏感元件第一端焊盤(pán)和敏感元件第二端焊盤(pán)均暴露在塑封殼體之外，并向上彎折；該彎折的敏感元件第一端焊盤(pán)和敏感元件第二端焊盤(pán)分別緊貼該一對(duì)支架的外側(cè)面，且頂面分別與該一對(duì)支架的頂面齊平。
6.如權(quán)利要求1所述的用于熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述的塑封殼體上表面開(kāi)設(shè)有凹槽，該凹槽兩相對(duì)的側(cè)邊構(gòu)成所述的支承部。
7.如權(quán)利要求1所述的用于熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述的支承部設(shè)置在所述塑封殼體上，或者，該支承部是由暴露于塑封殼體外部、并用于與所述敏感元件實(shí)現(xiàn)電連接的部分導(dǎo)電金屬箔構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求2所述的用于熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述的導(dǎo)電金屬箔還包括用于與外接電阻電連接的多個(gè)電阻焊盤(pán)以及用于與外接電容電連接的多個(gè)電容焊盤(pán)；塑封殼體還設(shè)有一一對(duì)應(yīng)地分別暴露該多個(gè)電阻焊盤(pán)的多個(gè)電阻導(dǎo)電孔以及一一對(duì)應(yīng)地分別暴露該多個(gè)電容焊盤(pán)的多個(gè)電容導(dǎo)電孔； 所述的多個(gè)電阻焊盤(pán)和多個(gè)電容焊盤(pán)均向該導(dǎo)電金屬箔的一側(cè)方向凸出，并且，該多個(gè)電阻焊盤(pán)分別暴露于所對(duì)應(yīng)的電阻導(dǎo)電孔的孔口，該多個(gè)電容焊盤(pán)分別暴露于所對(duì)應(yīng)的電容導(dǎo)電孔的孔口。
9.一種熱釋電紅外傳感器，包括帶有紅外濾光片窗口的管帽、敏感元件、管座以及穿過(guò)該管座的管座引腳，所述的管帽罩設(shè)在所述的管座上，并與該管座密封連接，其特征在于，該熱釋電紅外傳感器還包括設(shè)置在所述管座上的一半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件，該半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件包括 導(dǎo)電金屬箔； 場(chǎng)效應(yīng)管裸片或運(yùn)算放大器裸片，粘貼在所述的導(dǎo)電金屬箔上，并與該導(dǎo)電金屬箔電連接； 塑封殼體，用于封裝所述的導(dǎo)電金屬箔、以及場(chǎng)效應(yīng)管裸片或運(yùn)算放大器裸片；該塑封殼體暴露了部分導(dǎo)電金屬箔，該暴露的部分導(dǎo)電金屬箔用于與所述敏感元件及管座引腳實(shí)現(xiàn)電連接； 支承部，用于支承所述敏感元件； 其中，所述的敏感元件設(shè)置在所述的支承部上；該敏感元件的兩端以及所述的管座引腳分別與所對(duì)應(yīng)的被暴露的導(dǎo)電金屬箔部分電連接。
10.如權(quán)利要求9所述的熱釋電紅外傳感器，其特征在于，所述的管座引腳包括第一引腳、第二引腳和接地的第三引腳； 場(chǎng)效應(yīng)管裸片粘貼在所述的導(dǎo)電金屬箔上，所述的場(chǎng)效應(yīng)管裸片具有柵極電極引出焊盤(pán)、源極電極引出焊盤(pán)和漏極電極引出焊盤(pán)； 所述的導(dǎo)電金屬箔包括金屬箔柵極焊盤(pán)、金屬箔漏極焊盤(pán)、金屬箔源極焊盤(pán)、用于與所述敏感元件的一端電連接的敏感元件第一端焊盤(pán)、用于與所述敏感元件的另一端電連接的敏感元件第二端焊盤(pán)、用于與第一引腳電連接的第一引腳焊盤(pán)、用于與第二引腳電連接的第二引腳焊盤(pán)和用于與第三引腳電連接的第三引腳焊盤(pán)；所述的第一引腳焊盤(pán)、第二引腳焊盤(pán)和第三引腳焊盤(pán)分別設(shè)有供第一引腳、第二引腳和第三引腳穿過(guò)的第一引線通孔、第二引線通孔和第三引線通孔； 所述暴露的部分導(dǎo)電金屬箔包括敏感元件第一端焊盤(pán)、敏感元件第二端焊盤(pán)、第一引腳焊盤(pán)、第二引腳焊盤(pán)和第三引腳焊盤(pán)； 所述的塑封殼體設(shè)有暴露第一引腳焊盤(pán)的第一引腳焊盤(pán)孔、暴露第二引腳焊盤(pán)的第二引腳焊盤(pán)孔、暴露第三引腳焊盤(pán)的第三引腳焊盤(pán)孔、供第一引腳穿入的第一引腳穿孔、供第二引腳穿入的第二引腳穿孔以及供第三引腳穿入的第三引腳穿孔；第一引腳焊盤(pán)孔、第二引腳焊盤(pán)孔和第三引腳焊盤(pán)孔分別與所述第一引腳穿孔、第二引腳穿孔和第三引腳穿孔貫通連接；第一引腳焊盤(pán)孔、第二引腳焊盤(pán)孔和第三引腳焊盤(pán)孔的孔徑分別大于第一引腳穿孔、第二引腳穿孔和第三引腳穿孔的孔徑； 所述的柵極電極引出焊盤(pán)、源極電極引出焊盤(pán)和漏極電極引出焊盤(pán)分別與所述的金屬箔柵極焊盤(pán)、金屬箔源極焊盤(pán)和金屬箔漏極焊盤(pán)電連接；金屬箔柵極焊盤(pán)與敏感元件第一端焊盤(pán)電連接，金屬箔漏極焊盤(pán)與第一引腳焊盤(pán)電連接，金屬箔源極焊盤(pán)與第二引腳焊盤(pán)電連接，敏感元件第二端焊盤(pán)與第三引腳焊盤(pán)電連接 所述敏感元件的兩端分別與敏感元件第一端焊盤(pán)和敏感元件第二端焊盤(pán)電連接；所述的第一引腳的上部依次穿入第一引腳穿孔和第一引線通孔，并與第一引腳焊盤(pán)電連接；所述的第二引腳的上部依次穿入第二引腳穿孔和第二引線通孔，并與第二引腳焊盤(pán)電連接；所述的第三引腳的上部依次穿入第三引腳穿孔和第三引線通孔，并與第三引腳焊盤(pán)電連接。
11.如權(quán)利要求10所述的熱釋電紅外傳感器，其特征在于，所述塑封殼體設(shè)有暴露敏感元件第一端焊盤(pán)的第一導(dǎo)電孔和暴露敏感元件第二端焊盤(pán)的第二導(dǎo)電孔； 所述的支承部為凸設(shè)在塑封殼體上表面上的一對(duì)支架，所述的第一導(dǎo)電孔和第二導(dǎo)電孔分別設(shè)置在該一對(duì)支架的頂面，在每一導(dǎo)電孔內(nèi)填充有導(dǎo)電膠，敏感元件的兩端通過(guò)導(dǎo)電膠分別與敏感元件第一端焊盤(pán)和敏感元件第二端焊盤(pán)電連接。
12.如權(quán)利要求10所述的熱釋電紅外傳感器，其特征在于，所述塑封殼體設(shè)有暴露敏感元件第一端焊盤(pán)的第一導(dǎo)電孔和暴露敏感元件第二端焊盤(pán)的第二導(dǎo)電孔； 所述的支承部為凸設(shè)在塑封殼體上表面上的一對(duì)支架，所述的第一導(dǎo)電孔和第二導(dǎo)電孔分別設(shè)置在塑封殼體上表面緊靠該一對(duì)支架側(cè)面的位置，且第一導(dǎo)電孔和第二導(dǎo)電孔均貫通塑封殼體的上、下表面； 所述的敏感元件第一端焊盤(pán)和敏感元件第二端焊盤(pán)分別在所述的第一導(dǎo)電孔和第二導(dǎo)電孔內(nèi)向上彎折，形成在第一導(dǎo)電孔中暴露并豎直延伸的第一豎直部分和在第二導(dǎo)電孔中暴露并豎直延伸的第二豎直部分；所述的第一豎直部分和第二豎直部分分別緊貼該一對(duì)支架的側(cè)面，且該第一豎直部分和第二豎直部分的頂面分別與該一對(duì)支架的頂面齊平，敏感元件的兩端通過(guò)導(dǎo)電膠分別與第一豎直部分和第二豎直部分電連接。
13.如權(quán)利要求10所述的熱釋電紅外傳感器，其特征在于，所述的支承部為凸設(shè)在塑封殼體上表面上的一對(duì)支架，該一對(duì)支架的外側(cè)面與塑封殼體的外側(cè)面大致位于同一平面； 所述的敏感元件第一端焊盤(pán)和敏感元件第二端焊盤(pán)均暴露在塑封殼體之外，并向上彎折；該彎折的敏感元件第一端焊盤(pán)和敏感元件第二端焊盤(pán)分別緊貼該一對(duì)支架的外側(cè)面，且頂面分別與該一對(duì)支架的頂面齊平，敏感元件的兩端通過(guò)導(dǎo)電膠分別與敏感元件第一端焊盤(pán)和敏感元件第二端焊盤(pán)電連接。
14.如權(quán)利要求9所述的熱釋電紅外傳感器，其特征在于，所述的塑封殼體上表面開(kāi)設(shè)有凹槽，該凹槽兩相對(duì)的側(cè)邊構(gòu)成所述的支承部； 所述的敏感元件放置在凹槽的上方，并支承于所述的凹槽兩相對(duì)的側(cè)邊上。
15.如權(quán)利要求9所述的熱釋電紅外傳感器，其特征在于，所述的支承部設(shè)置在所述塑封殼體上，或者，該支承部是由暴露于塑封殼體外部、并用于與所述敏感元件實(shí)現(xiàn)電連接的部分導(dǎo)電金屬箔構(gòu)成。
16.一種制造如權(quán)利要求1所述的用于熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件的方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟I，提供一導(dǎo)電金屬箔，將多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管裸片或多個(gè)運(yùn)算放大器裸片粘貼在該導(dǎo)電金屬箔上，并使各場(chǎng)效應(yīng)管裸片或運(yùn)算放大器裸片與導(dǎo)電金屬箔電連接； 步驟2，通過(guò)塑封模具塑封多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管裸片或多個(gè)運(yùn)算放大器裸片、以及導(dǎo)電金屬箔，形成暴露了部分導(dǎo)電金屬箔的塑封殼體，同時(shí)形成用于支承敏感元件的支承部，該暴露的部分導(dǎo)電金屬箔用于與熱釋電紅外傳感器的敏感元件及管座引腳實(shí)現(xiàn)電連接； 步驟3，將完成封裝的導(dǎo)電金屬箔分離成單個(gè)用于熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件，并去除多余的邊料。
全文摘要
一種用于熱釋電紅外傳感器的半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件及其制造方法和傳感器。該半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)件包括導(dǎo)電金屬箔、場(chǎng)效應(yīng)管裸片或運(yùn)算放大器裸片、塑封殼體及用于支承敏感元件的支承部。場(chǎng)效應(yīng)管裸片或運(yùn)放裸片粘貼在導(dǎo)電金屬箔上，并與之電連接；塑封殼體用于封裝導(dǎo)電金屬箔及裸片。塑封殼體暴露了部分導(dǎo)電金屬箔，暴露的部分用于實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電金屬箔與敏感元件及管座引腳的電連接。本發(fā)明采用半導(dǎo)體封裝工藝將場(chǎng)效應(yīng)管裸片或運(yùn)放裸片封裝成熱釋電紅外傳感器所需要的基板的結(jié)構(gòu)和形狀，該封裝結(jié)構(gòu)件兼具現(xiàn)有熱釋電紅外傳感器的基板的電連接功能，支架的支承功能以及放大元件的放大功能，從而簡(jiǎn)化了傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高了可靠性，降低了成本。
文檔編號(hào)G01J5/10GK103033268SQ20111029756
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月8日
發(fā)明者樂(lè)秀海, 張潔偉, 周云, 鄭超, 沈志明 申請(qǐng)人:江蘇科融電子技術(shù)有限公司