CN115172526A - 陶瓷基座的制备方法、陶瓷基座及微光探测器封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种陶瓷基座的制备方法、陶瓷基座及微光探测器封装方法。该制备方法包括：通过第一焊料在真空陶瓷底座上的第一预设位置焊接共烧陶瓷外壳，得到陶瓷基座；以便于通过该陶瓷基座与微光传感器芯片、金属壳体和光窗形成微光探测器；其中，第一焊料为焊接温度在预设温度以上的焊料。基于本发明提供的陶瓷基座的制备方法、陶瓷基座及微光探测器封装方法，设计出的微光探测器能够在满足真空度指标的同时，还兼顾高集成度的特性，并且整体封装工艺简单，结构之间连接可靠，可以有效保证微光探测器可以实现高质量的微光成像。
Description
技术领域
本发明涉及芯片封装技术领域，尤其涉及一种陶瓷基座的制备方法、陶瓷基座及微光探测器封装方法。
背景技术
月光、星光和大气辉光等微弱的“可见”光统称微光。微光云图成像技术指夜间和晨昏等低照度条件下获取可见光图像的相关技术。现有技术中设计的探测器在探测微弱光信号时，由于高温共烧陶瓷外壳的气密性不能满足真空度指标要求，导致目标信号常被噪声淹没，很大程度上影响了可见光图像的处理和传输。因此，设计一种既能适用于微光探测系统，还能满足真空度指标要求以实现高质量微光成像的探测器，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种陶瓷基座的制备方法、陶瓷基座及微光探测器封装方法，以解决现有技术中微光探测器不能满足真空度指标要求导致微光成像质量不高的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种陶瓷基座的制备方法，包括：
通过第一焊料在真空陶瓷底座上的第一预设位置焊接共烧陶瓷外壳，得到所述陶瓷基座；以便于通过所述陶瓷基座与微光传感器芯片、金属壳体和光窗形成微光探测器；
其中，所述第一焊料为焊接温度在预设温度以上的焊料。
在一种可能的实现方式中，所述第一焊料包括银铜焊料；所述预设温度为大于或等于800℃的温度。
在一种可能的实现方式中，所述共烧陶瓷外壳为LCC或CLGA表面贴装类引出形式结构。
在一种可能的实现方式中，当所述共烧陶瓷外壳为CLGA表面贴装类引出形式结构时，所述通过第一焊料在真空陶瓷底座上的第一预设位置焊接共烧陶瓷外壳，包括：
在所述共烧陶瓷外壳的焊接面上设置基于异形设计的第一焊料；其中，所述焊接面为在所述共烧陶瓷外壳上与所述真空陶瓷底座焊接的一面；
通过激光切割去除所述焊接面上第二预设位置的第一焊料；
基于去除所述焊接面上第二预设位置的第一焊料后剩余的第一焊料将所述共烧陶瓷外壳焊接在所述真空陶瓷底座上。
第二方面，本发明实施例提供了一种陶瓷基座，包括：真空陶瓷底座、共烧陶瓷外壳；
所述真空陶瓷底座上的第一预设位置通过第一焊料焊接有所述共烧陶瓷外壳；以便于与微光传感器芯片、金属壳体和光窗形成微光探测器；
其中，所述第一焊料为焊接温度在预设温度以上的焊料。
第三方面，本发明实施例提供了一种微光探测器封装方法，所述微光探测器采用上述第二方面所述的陶瓷基座；
所述封装方法包括：
在所述陶瓷基座中共烧陶瓷外壳上的第三预设位置设置微光传感器芯片，得到微光探测器基体；
通过第一焊料在所述微光探测器基体中真空陶瓷底座的四边对应焊接底面开口的金属壳体；其中，所述金属壳体的顶面设置有预设窗口；
通过第二焊料在所述金属壳体上的所述预设窗口处焊接光窗，形成具有真空腔体的微光探测器。
在一种可能的实现方式中，所述第一焊料包括银铜焊料；所述第二焊料包括金锡焊料。
在一种可能的实现方式中，所述在所述陶瓷基座中共烧陶瓷外壳上的第三预设位置设置微光传感器芯片，包括：
通过所述第二焊料在所述陶瓷基座中共烧陶瓷外壳上的第三预设位置焊接所述微光传感器芯片；
或者，通过胶粘方式在所述陶瓷基座中共烧陶瓷外壳上的第三预设位置设置所述微光传感器芯片。
第四方面，本发明实施例提供了一种微光探测器，包括：陶瓷基座、微光传感器芯片、金属壳体和光窗；
所述陶瓷基座中共烧陶瓷外壳上的第三预设位置设置有所述微光传感器芯片；
所述陶瓷基座中真空陶瓷底座的四边通过所述第一焊料对应焊接所述底面开口的所述金属壳体的底面四边；
所述金属壳体的顶面设置有预设窗口；所述光窗通过第二焊料焊接在所述金属壳体上的所述预设窗口处。
在一种可能的实现方式中，所述光窗的材质包括蓝宝石。
本发明实施例提供一种陶瓷基座的制备方法、陶瓷基座及微光探测器封装方法，该制备方法包括：通过第一焊料在真空陶瓷底座上的第一预设位置焊接共烧陶瓷外壳，得到该陶瓷基座，以便于通过该陶瓷基座与微光传感器芯片、金属壳体和光窗形成微光探测器，基于该陶瓷基座中的真空陶瓷底座与金属壳体、光窗焊接形成的真空腔体可以使得所构成的微光探测器满足真空度指标要求；在此基础上，本发明实施例还考虑真空陶瓷集成度不够的问题，在真空陶瓷底座上焊接共烧陶瓷外壳，以进一步提高形成的微光探测器的集成度；并且，第一焊料选择焊接温度在预设温度以上的焊料，还可以有效满足后续微光探测器封装时各项加工工艺温度梯度的要求和各个结构之间可靠的连接。进一步的，基于本发明实施例提供的陶瓷基座的制备方法、陶瓷基座及微光探测器封装方法，设计出的微光探测器能够在满足真空度指标的同时，还兼顾高集成度的特性，并且整体封装工艺简单，结构之间连接可靠，可以有效保证微光探测器可以实现高质量的微光成像。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的陶瓷基座的制备方法的实现流程图；
图2是本发明实施例提供的共烧陶瓷外壳为CLGA表面贴装类引出形式结构的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的共烧陶瓷外壳为CLGA表面贴装类引出形式结构时焊料设置位置的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的陶瓷基座的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的微光探测器封装方法的实现流程图；
图6是本发明实施例提供的微光探测器的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的共烧陶瓷外壳为LCC表面贴装类引出形式结构的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的共烧陶瓷外壳为LCC表面贴装类引出形式结构时焊料设置位置的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的微光探测器的应用场景图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本方案，下面将结合本方案实施例中的附图，对本方案实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本方案一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本方案中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本方案保护的范围。
本方案的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他任何变形，是指“包括但不限于”，意图在于覆盖不排他的包含，并不仅限于文中列举的示例。此外，术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
图1为本发明实施例提供的陶瓷基座的制备方法的实现流程图。如图1所示，本发明实施例提供一种陶瓷基座的制备方法，该方法包括：
S101：通过第一焊料在真空陶瓷底座上的第一预设位置焊接共烧陶瓷外壳，得到陶瓷基座；以便于通过陶瓷基座与微光传感器芯片、金属壳体和光窗形成微光探测器。
其中，第一焊料为焊接温度在预设温度以上的焊料。
本实施例中，真空陶瓷底座1可以为99％真空陶瓷底座，通过第一焊料将共烧陶瓷外壳2焊接在99％真空陶瓷底座上的第一预设位置，得到该陶瓷基座。示例性的，第一预设位置可以为99％真空陶瓷底座上与共烧陶瓷外壳2焊接的那个表面的中间位置。焊接环境气氛可以为真空、氮气或氢气，本申请对此不作限定。图6为本发明实施例提供的微光探测器的结构示意图，如图6所示，该陶瓷基座可以与微光传感器芯片3、金属壳体4和光窗5形成微光探测器。
本发明实施例提供一种陶瓷基座的制备方法，该制备方法包括：通过第一焊料在真空陶瓷底座上的第一预设位置焊接共烧陶瓷外壳，得到该陶瓷基座，以便于通过该陶瓷基座与微光传感器芯片、金属壳体和光窗形成微光探测器，基于该陶瓷基座中的真空陶瓷底座与金属壳体、光窗焊接形成的真空腔体可以使得所构成的微光探测器满足真空度指标要求；在此基础上，本发明实施例还考虑真空陶瓷集成度不够的问题，在真空陶瓷底座上焊接共烧陶瓷外壳，以进一步提高形成的微光探测器的集成度；并且，第一焊料选择焊接温度在预设温度以上的焊料，还可以有效满足后续微光探测器封装时各项加工工艺温度梯度的要求和各个结构之间可靠的连接。进一步的，基于本发明实施例提供的陶瓷基座的制备方法制备得到的陶瓷基座，设计出的微光探测器能够在满足真空度指标的同时，还兼顾高集成度的特性，并且整体封装工艺简单，结构之间连接可靠，可以有效保证微光探测器可以实现高质量的微光成像。
在一种可能的实现方式中，第一焊料包括银铜焊料；预设温度为大于或等于800℃的温度。
本实施例中，在真空陶瓷基座1与共烧陶瓷外壳2焊接时，用800℃及800℃以上的高温焊料将这两种采用两种不同工艺制作的陶瓷结构进行焊接。相比传统的低温铅锡共晶焊接温度183℃，本申请实施例中在焊接真空陶瓷底座1和共烧陶瓷外壳2时，焊接温度大大提升，能够有效拉开工艺温度梯度。并且，采用的高温焊料焊接后抗温性好，可以适用于后续加工工艺温度低于800℃的所有工艺，示例性的，后续加工工艺温度低于800℃的工艺可以为封口(即在封装微光探测器时，最后将光窗5与金属壳体4在真空环境中焊接的工艺)、贴芯片(即在封装微光探测器时，将微光传感器芯片3集成在共烧陶瓷外壳2上的工艺)等。示例性的，第一焊料可以为银铜焊料，在将这两个陶瓷结构焊接到一起时，采用800℃及800℃以上的高温进行焊接，焊接后强度远大于低温焊料的焊接强度，可以有效保证所形成的陶瓷基座的机械支撑和电互连特性。
在一种可能的实现方式中，共烧陶瓷外壳为LCC或CLGA表面贴装类引出形式结构。
本实施例中，图2为本发明实施例提供的共烧陶瓷外壳为CLGA表面贴装类引出形式结构的结构示意图，图7为本发明实施例提供的共烧陶瓷外壳为LCC表面贴装类引出形式结构的结构示意图，如图2和图7所示，LCC是指陶瓷基板的四个侧面只有电极接触而无引脚的表面贴装型封装，CLGA是指在陶瓷基板底面制作有阵列状态电极触点(也即圆形焊盘)的表面贴装型封装。本实施例中，共烧陶瓷外壳2可以为LCC表面贴装类引出形式结构或CLGA表面贴装类引出形式结构，本申请对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，当共烧陶瓷外壳为CLGA表面贴装类引出形式结构时，通过第一焊料在真空陶瓷底座上的第一预设位置焊接共烧陶瓷外壳，包括：
在共烧陶瓷外壳的焊接面上设置基于异形设计的第一焊料；其中，焊接面为在共烧陶瓷外壳上与真空陶瓷底座焊接的一面。
通过激光切割去除焊接面上第二预设位置的第一焊料。
基于去除焊接面上第二预设位置的第一焊料后剩余的第一焊料将共烧陶瓷外壳焊接在真空陶瓷底座上。
本实施例中，图3为本发明实施例提供的共烧陶瓷外壳为CLGA表面贴装类引出形式结构时焊料设置位置的结构示意图，如图3所示，当共烧陶瓷外壳2为CLGA表面贴装类引出形式结构时，采用异形设计设计出第一焊料的焊料量分布和焊料块形状，在共烧陶瓷外壳2的焊接面上设置基于异形设计的第一焊料，焊接面即为在共烧陶瓷外壳2上与真空陶瓷底座1焊接的一面。在设置好第一焊料后，采用激光切割技术将第二预设位置上多余的第一焊料去除，示例性的，如图3所示，将第二预设位置上多余的第一焊料去除可以是将每四个呈矩阵阵列排布的相邻电极触点之间的焊料块去除，可以有效保证在焊接时每个电极触点上的焊料量合理。在将第二预设位置上多余的第一焊料去除后，通过剩余的第一焊料将共烧陶瓷外壳2焊接在真空陶瓷底座1上，形成陶瓷基座。示例性的，焊接环境气氛可以为真空、氮气或氢气，本申请对此不作限定。
进一步地，图8为本发明实施例提供的共烧陶瓷外壳为LCC表面贴装类引出形式结构时焊料设置位置的结构示意图，如图8所示，当共烧陶瓷外壳2为LCC表面贴装类引出形式结构时，在共烧陶瓷外壳2的焊接面上设置如图8所示的第一焊料，焊接面即为在共烧陶瓷外壳2上与真空陶瓷底座1焊接的一面。通过第一焊料将共烧陶瓷外壳2焊接在真空陶瓷底座1上，形成陶瓷基座。示例性的，焊接环境气氛可以为真空、氮气或氢气，本申请对此不作限定。
作为本发明的另一实施例，本发明还提供一种陶瓷基座，包括：真空陶瓷底座、共烧陶瓷外壳。
真空陶瓷底座上的第一预设位置通过第一焊料焊接有共烧陶瓷外壳；以便于与微光传感器芯片、金属壳体和光窗形成微光探测器。
其中，第一焊料为焊接温度在预设温度以上的焊料。
本实施例中，图4为本发明实施例提供的陶瓷基座的结构示意图，如图4所示，示例性的，可以在真空陶瓷底座1上与共烧陶瓷外壳2焊接的那一面的中间位置通过第一焊料焊接共烧陶瓷外壳2。示例性的，第一焊料可以为银铜焊料，焊接温度可以采用800℃及800℃以上的温度。
本发明实施例提供一种陶瓷基座，该陶瓷基座包括：真空陶瓷底座、共烧陶瓷外壳。真空陶瓷底座上的第一预设位置通过第一焊料焊接有共烧陶瓷外壳；以便于与微光传感器芯片、金属壳体和光窗形成微光探测器，基于该陶瓷基座中的真空陶瓷底座与金属壳体、光窗焊接形成的真空腔体可以使得所构成的微光探测器满足真空度指标要求；在此基础上，本发明实施例还考虑真空陶瓷集成度不够的问题，在真空陶瓷底座上焊接共烧陶瓷外壳，以进一步提高形成的微光探测器的集成度；并且，第一焊料选择焊接温度在预设温度以上的焊料，还可以有效满足后续微光探测器封装时各项加工工艺温度梯度的要求和各个结构之间可靠的连接。进一步的，基于本发明实施例提供的陶瓷基座，设计出的微光探测器能够在满足真空度指标的同时，还兼顾高集成度的特性，并且整体封装工艺简单，结构之间连接可靠，可以有效保证微光探测器可以实现高质量的微光成像。
作为本发明的又一实施例，本发明还提供一种微光探测器封装方法，微光探测器采用上述陶瓷基座。图5为本发明实施例提供的微光探测器封装方法的实现流程图，如图5所示，该封装方法包括：
S201：在陶瓷基座中共烧陶瓷外壳上的第三预设位置设置微光传感器芯片，得到微光探测器基体。
本实施例中，在陶瓷基座中共烧陶瓷外壳2上的第三预设位置设置微光传感器芯片3，形成微光探测器基体。示例性的，第三预设位置可以为与共烧陶瓷外壳2上的焊接面相对的那一面上的中间位置。
在一种可能的实现方式中，在陶瓷基座中共烧陶瓷外壳上的第三预设位置设置微光传感器芯片，包括：
通过第二焊料在陶瓷基座中共烧陶瓷外壳上的第三预设位置焊接微光传感器芯片。
或者，通过胶粘方式在陶瓷基座中共烧陶瓷外壳上的第三预设位置设置微光传感器芯片。
本实施例中，在陶瓷基座中共烧陶瓷外壳2上的第三预设位置设置微光传感器芯片3的方式可以为：通过第二焊料在陶瓷基座中共烧陶瓷外壳2上的第三预设位置焊接微光传感器芯片3。示例性的，第二焊料可以为金锡焊料，焊接温度在340℃左右；焊接环境气氛可以为真空、氮气或氢气，本申请对此不作限定。或者，在陶瓷基座中共烧陶瓷外壳2上的第三预设位置设置微光传感器芯片3的方式还可以为：通过胶粘方式在陶瓷基座中共烧陶瓷外壳2上的第三预设位置设置微光传感器芯片3。示例性的，第三预设位置可以为与共烧陶瓷外壳2上的焊接面相对的那一面上的中间位置。
S202：通过第一焊料在微光探测器基体中真空陶瓷底座的四边对应焊接底面开口的金属壳体；其中，金属壳体的顶面设置有预设窗口。
本实施例中，通过第一焊料在微光探测器基体中真空陶瓷底座1的四边对应焊接底面开口的金属壳体4。示例性的，第一焊料可以为银铜焊料；焊接环境气氛可以为真空、氮气或氢气，本申请对此不作限定。真空陶瓷底座1、金属壳体4与第一焊料三者均可以满足高真空度指标10-9Pa-10-8Pa要求。另外，在金属壳体4的顶面还设置有预设大小的窗口，以便于在将光窗5焊接到该窗口位置后，微光通过光窗照射到微光传感器芯片3上，进行光信号的采集，实现高质量的微光成像。
S203：通过第二焊料在金属壳体上的预设窗口处焊接光窗，形成具有真空腔体的微光探测器。
本实施例中，需要在真空环境中，通过第二焊料在金属壳体4上的预设窗口处焊接光窗5，以形成具有真空腔体的微光探测器。光窗5的尺寸略大于预设窗口的尺寸，以保证形成真空密封环境，满足微光探测器高真空度的指标。
本发明实施例提供一种微光探测器封装方法，基于该方法设计出的微光探测器包括上述陶瓷基座，该封装方法包括：在陶瓷基座中共烧陶瓷外壳上的第三预设位置设置微光传感器芯片，得到微光探测器基体；通过第一焊料在微光探测器基体中真空陶瓷底座的四边对应焊接底面开口的金属壳体；其中，金属壳体的顶面设置有预设窗口；通过第二焊料在金属壳体上的预设窗口处焊接光窗，形成具有真空腔体的微光探测器。进一步的，基于本发明实施例提供的微光探测器封装方法设计出的微光探测器，能够在满足真空度指标的同时，还兼顾高集成度的特性，并且整体封装工艺简单，结构之间连接可靠，可以有效保证微光探测器可以实现高质量的微光成像。
作为本发明的再一实施例，本发明还提供一种微光探测器，图6为本发明实施例提供的微光探测器的结构示意图，如图6所示，该微光探测器包括：上述陶瓷基座、微光传感器芯片、金属壳体和光窗。
陶瓷基座中共烧陶瓷外壳上的第三预设位置设置有微光传感器芯片。
陶瓷基座中真空陶瓷底座的四边通过第一焊料对应焊接底面开口的金属壳体的底面四边。
金属壳体的顶面设置有预设窗口；光窗通过第二焊料焊接在金属壳体上的预设窗口处。
本实施例中，微光探测器包括陶瓷基座、微光传感器芯片3、金属壳体4和光窗5。陶瓷基座中共烧陶瓷外壳2上的第三预设位置通过焊接或胶粘等方式设置有微光传感器芯片3；陶瓷基座中真空陶瓷底座1的四边通过第一焊料对应焊接底面开口的金属壳体4的底面四边；金属壳体4的顶面设置有预设大小的窗口，光窗5通过第二焊料焊接在金属壳体4上的预设窗口处。示例性的，第一焊料可以为银铜焊料，第二焊料可以为金锡焊料，第三预设位置可以为与共烧陶瓷外壳2上的焊接面相对的那一面上的中间位置。
在一种可能的实现方式中，光窗的材质包括蓝宝石。
本实施例中，光窗5的材质可以为蓝宝石，进一步地，光窗5的形状可以为圆形或方形，本申请对此不作限定。
本发明实施例提供一种微光探测器，该微光探测器包括：上述陶瓷基座、微光传感器芯片、金属壳体和光窗；陶瓷基座中共烧陶瓷外壳上的第三预设位置设置有微光传感器芯片；陶瓷基座中真空陶瓷底座的四边通过第一焊料对应焊接底面开口的金属壳体的底面四边；金属壳体的顶面设置有预设窗口；光窗通过第二焊料焊接在金属壳体上的预设窗口处。进一步的，基于本发明实施例提供的微光探测器，能够在满足真空度指标的同时，还兼顾高集成度的特性，并且整体封装工艺简单，结构之间连接可靠，可以有效保证微光探测器可以实现高质量的微光成像。
进一步地，图9为本发明实施例提供的微光探测器的应用场景图，如图9所示，本发明的目的是在满足高真空度的条件下实现图像处理和传输，因此，本发明实施例中将高密的LCC/CLGA等表贴类引出形式的共烧陶瓷外壳2用高温银铜焊，焊接到99％真空陶瓷底座上，并将微光传感器芯片3集成在共烧陶瓷外壳2上形成多层共烧集成电路陶瓷外壳(也即集成电路陶瓷)。真空陶瓷底座1可实现高真空度要求和结构可靠性。共烧集成电路陶瓷外壳实现高密度集成电路的成像功能。基于此，还采用99％真空陶瓷底座1、金属壳体4和光窗5通过特定焊料和温度焊接到一起作为外部结构，形成真空密封的腔体结构，实现真空度要求10-9Pa-10-8Pa。当输入光通过光窗5照射集成在共烧陶瓷外壳2上的微光传感器芯片3时，微光探测器可以准确采集到目标信号，实现高质量的微光成像以及图像的处理和传输。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种陶瓷基座的制备方法，其特征在于，包括：
通过第一焊料在真空陶瓷底座上的第一预设位置焊接共烧陶瓷外壳，得到所述陶瓷基座；以便于通过所述陶瓷基座与微光传感器芯片、金属壳体和光窗形成微光探测器；
其中，所述第一焊料为焊接温度在预设温度以上的焊料。
2.如权利要求1所述的陶瓷基座的制备方法，其特征在于，所述第一焊料包括银铜焊料；所述预设温度为大于或等于800℃的温度。
3.如权利要求1所述的陶瓷基座的制备方法，其特征在于，所述共烧陶瓷外壳为LCC或CLGA表面贴装类引出形式结构。
4.如权利要求1所述的陶瓷基座的制备方法，其特征在于，当所述共烧陶瓷外壳为CLGA表面贴装类引出形式结构时，所述通过第一焊料在真空陶瓷底座上的第一预设位置焊接共烧陶瓷外壳，包括：
在所述共烧陶瓷外壳的焊接面上设置基于异形设计的第一焊料；其中，所述焊接面为在所述共烧陶瓷外壳上与所述真空陶瓷底座焊接的一面；
通过激光切割去除所述焊接面上第二预设位置的第一焊料；
基于去除所述焊接面上第二预设位置的第一焊料后剩余的第一焊料将所述共烧陶瓷外壳焊接在所述真空陶瓷底座上。
5.一种陶瓷基座，其特征在于，包括：真空陶瓷底座、共烧陶瓷外壳；
所述真空陶瓷底座上的第一预设位置通过第一焊料焊接有所述共烧陶瓷外壳；以便于与微光传感器芯片、金属壳体和光窗形成微光探测器；
其中，所述第一焊料为焊接温度在预设温度以上的焊料。
6.一种微光探测器封装方法，其特征在于，所述微光探测器采用上述权利要求5所述的陶瓷基座；
所述封装方法包括：
在所述陶瓷基座中共烧陶瓷外壳上的第三预设位置设置微光传感器芯片，得到微光探测器基体；
通过第一焊料在所述微光探测器基体中真空陶瓷底座的四边对应焊接底面开口的金属壳体；其中，所述金属壳体的顶面设置有预设窗口；
通过第二焊料在所述金属壳体上的所述预设窗口处焊接光窗，形成具有真空腔体的微光探测器。
7.如权利要求6所述的微光探测器封装方法，其特征在于，所述第一焊料包括银铜焊料；所述第二焊料包括金锡焊料。
8.如权利要求6所述的微光探测器封装方法，其特征在于，所述在所述陶瓷基座中共烧陶瓷外壳上的第三预设位置设置微光传感器芯片，包括：
通过所述第二焊料在所述陶瓷基座中共烧陶瓷外壳上的第三预设位置焊接所述微光传感器芯片；
或者，通过胶粘方式在所述陶瓷基座中共烧陶瓷外壳上的第三预设位置设置所述微光传感器芯片。
9.一种微光探测器，其特征在于，包括：陶瓷基座、微光传感器芯片、金属壳体和光窗；
所述陶瓷基座中共烧陶瓷外壳上的第三预设位置设置有所述微光传感器芯片；
所述陶瓷基座中真空陶瓷底座的四边通过所述第一焊料对应焊接所述底面开口的所述金属壳体的底面四边；
所述金属壳体的顶面设置有预设窗口；所述光窗通过第二焊料焊接在所述金属壳体上的所述预设窗口处。
10.如权利要求9所述的微光探测器，其特征在于，所述光窗的材质包括蓝宝石。
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| US6809413B1 (en) * | 2000-05-16 | 2004-10-26 | Sandia Corporation | Microelectronic device package with an integral window mounted in a recessed lip |
| CN106285624A (zh) * | 2016-07-20 | 2017-01-04 | 中国海洋石油总公司 | 一种测井仪器数据采集器件及装置 |
| CN112635444A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-09 | 中国电子科技集团公司第五十五研究所 | 一种具有三维堆叠形式的微系统封装组件及其制作方法 |
| CN113517236A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-10-19 | 上海道之科技有限公司 | 一种新型低电感SiC Mosfet车用功率模块 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6809413B1 (en) * | 2000-05-16 | 2004-10-26 | Sandia Corporation | Microelectronic device package with an integral window mounted in a recessed lip |
| CN106285624A (zh) * | 2016-07-20 | 2017-01-04 | 中国海洋石油总公司 | 一种测井仪器数据采集器件及装置 |
| CN112635444A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-09 | 中国电子科技集团公司第五十五研究所 | 一种具有三维堆叠形式的微系统封装组件及其制作方法 |
| CN113517236A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-10-19 | 上海道之科技有限公司 | 一种新型低电感SiC Mosfet车用功率模块 |
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