CN116105856A - 红外探测器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种红外探测器及其制备方法。所述红外探测器包括基底、第一光窗、MEMS器件及第二光窗。基底具有集成电路；第一光窗与所述基底围成第一密封腔；MEMS器件设于所述第一密封腔中，设于所述基底之上并与所述基底的集成电路电连接；第二光窗间隔设于所述第一光窗背离所述基底的一侧，至少与所述第一光窗围成第二密封腔。上述红外探测器，在第一光窗之上增设一层第二光窗，第二光窗可以与第一光窗或其它结构围成一密封腔，以阻挡灰尘进入，防止第一光窗上落有灰尘，并且即使第二光窗表面有灰尘，该第二光窗的设置也可以有效提高外部灰尘与MEMS器件之间的距离，有利于提高红外探测器的探测性能。
Description
技术领域
本发明属于MEMS器件技术领域，尤其涉及一种红外探测器及其制备方法。
背景技术
红外探测器工作时，红外光线从传感器外部摄入直到到达MEMS结构的光路中，如果存在缺陷，就会导致成像的时候有缺陷。即使出厂时候产品成像良好，在使用过程中也会出现一定比例的新增缺陷，其中，一种缺陷原因来自红外光透过窗口表面灰尘。表面灰尘严重影响了用户体验，成为亟待解决的问题。
发明内容
根据本发明实施例的第一方面，提供一种红外探测器，包括：
基底，具有集成电路；
第一光窗，与所述基底围成第一密封腔；
MEMS器件，设于所述第一密封腔中，设于所述基底之上并与所述基底的集成电路电连接；
第二光窗，设于所述第一光窗背离所述基底的一侧，至少与所述第一光窗围成第二密封腔。
在一些实施例中，所述红外探测器还包括信号处理板，所述信号处理板与所述基底的集成电路连接。
在一些实施例中，所述信号处理板位于所述第一光窗背离所述基底的一侧；所述信号处理板开设有与所述第一光窗相对的镂空区域，所述第二光窗与所述镂空区域相对；
所述第一光窗设有贯穿所述第一光窗的光窗通孔，所述光窗通孔设有光窗导电结构，所述信号处理板通过所述光窗导电结构与所述基底连接。
在一些实施例中，所述红外探测器包括设于所述第二光窗和所述第一光窗之间并呈环状的第一连接壁，所述第二光窗与所述第一连接壁及所述第一光窗围成所述第二密封腔。
在一些实施例中，所述第二光窗与所述信号处理板齐平，或者所述第二光窗位于所述信号处理板背离所述第一光窗的一侧。
在一些实施例中，所述红外探测器包括设于所述第二光窗和所述信号处理板之间并呈环状的第二连接壁，以及设于所述信号处理板和所述第一光窗之间并呈环状的第三连接壁，所述第二光窗与所述第二连接壁、所述信号处理板及所述第一光窗围成第二密封腔。
在一些实施例中，所述信号处理板位于所述基底背离所述第一光窗的一侧；
所述基底设有贯穿所述基底的基底通孔，所述基底通孔设有基底导电结构，所述信号处理板通过导电柱与所述基底导电结构，所述基底的集成电路与所述基底导电结构连接。
在一些实施例中，所述红外探测器包括设于所述第一光窗和所述基底之间的环状密封件；
其中，所述基底导电结构在所述红外探测器厚度方向上的正投影位于所述环状密封件在所述红外探测器厚度方向上的正投影之内；或，所述基底导电结构在所述红外探测器厚度方向上的正投影位于所述环状密封件在所述红外探测器厚度方向上的正投影之外。
在一些实施例中，所述红外探测器包括设于所述第二光窗和所述第一光窗之间并呈环状的第四连接壁，所述第二光窗与所述第四连接壁及所述第一光窗围成所述第二密封腔。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种红外探测器的制备方法，所述制备方法包括：
提供基底、第一光窗、MEMS器件及第二光窗，所述基底具有集成电路；
将所述第一光窗设于所述基底之上，并将所述MEMS器件设于所述基底上；所述第一光窗与所述基底围成第一密封腔；所述MEMS器件设于所述第一密封腔中，并与所述基底的集成电路电连接；
将所述第二光窗设于所述第一光窗背离所述基底的一侧，所述第二光窗至少与所述第一光窗围成第二密封腔。
在一些实施例中，在将所述第二光窗设于所述第一光窗背离所述基底的一侧之前或之后，所述方法包括：
设置与所述基底的集成电路连接的信号处理板。
在一些实施例中，所述信号处理板位于所述第一光窗背离所述基底的一侧；所述信号处理板开设有与所述第一光窗相对的镂空区域，所述第二光窗与所述镂空区域相对；
在将所述第一光窗设于所述基底之前，所述方法包括：
在所述第一光窗上开设贯穿所述第一光窗的光窗通孔，并在光窗通孔中填充导电材料形成光窗导电结构；在设置与所述基底的集成电路连接的信号处理板后，所述信号处理板通过所述光窗导电结构与所述基底连接。
在一些实施例中，在将所述第二光窗设于所述第一光窗背离所述基底的一侧之前，所述方法包括：
在所述第二光窗或所述第一光窗上设置环状的第一连接壁；
所述将所述第二光窗设于所述第一光窗背离所述基底的一侧后，所述第二光窗与所述第一连接壁及所述第一光窗围成所述第二密封腔。
在一些实施例中，在设置与所述基底的集成电路连接的信号处理板之前，所述方法包括：
在所述信号处理板或所述第一光窗上设置环状的第三连接壁；
在所述设置与所述基底的集成电路连接的信号处理板之后，所述方法包括：
在所述信号处理板或所述第二光窗上设置环状的第二连接壁；
在将所述第二光窗设于所述第一光窗背离所述基底的一侧后，所述第二光窗与所述第二连接壁、所述信号处理板及所述第一光窗围成第二密封腔。
在一些实施例中，所述信号处理板位于所述基底背离所述第一光窗的一侧； 在将所述第一光窗设于所述基底之前，所述方法包括：
在所述基底上开设贯穿所述基底的基底通孔，并在所述基底通孔填充导电材料形成基底导电结构；
在设置与所述基底的集成电路连接的信号处理板后，所述信号处理板通过导电柱与所述基底导电结构，所述基底的集成电路与所述基底导电结构连接。
在一些实施例中，在将所述第一光窗设于所述基底之前，所述方法包括：
在所述第一光窗或所述基底之上设置环状密封件；
其中，所述基底导电结构在所述红外探测器厚度方向上的正投影位于所述环状密封件在所述红外探测器厚度方向上的正投影之内；或，所述基底导电结构在所述红外探测器厚度方向上的正投影位于所述环状密封件在所述红外探测器厚度方向上的正投影之外。
在一些实施例中，在将所述第二光窗设于所述第一光窗背离所述基底的一侧之前，所述方法包括：
在所述第二光窗或所述第一光窗上设置环状的第四连接壁；
所述将所述第二光窗设于所述第一光窗背离所述基底的一侧后，所述第二光窗与所述第四连接壁及所述第一光窗围成所述第二密封腔。
根据本发明实施例的第三方面，提供一种红外探测器，包括：
基底，具有集成电路；
第一光窗，与所述基底围成第一密封腔；
MEMS器件，设于所述第一密封腔中，设于所述基底之上并与所述基底的集成电路电连接；
第二光窗，至少部分间隔设于所述第一光窗背离所述基底的一侧；
信号处理板，至少部分设于所述基底背离所述第一光窗的一侧，并与所述第二光窗围成第三密封腔，所述基底及第一光窗位于所述第三密封腔内，且所述信号处理板与所述基底的集成电路连接。
在一些实施例中，所述红外探测器包括设于所述第二光窗和所述信号处理板之间并位于所述基底及所述第一光窗外围的第五连接壁，所述第二光窗至少与所述信号处理板及所述第五连接壁围成所述第三密封腔；和/或，
所述基底设有贯穿所述基底的基底通孔，所述基底通孔设有基底导电结构，所述信号处理板通过导电柱与所述基底导电结构，所述基底的集成电路与所述基底导电结构连接。
根据本发明实施例的第四方面，提供一种红外探测器的制备方法，所述制备方法包括：
提供基底、第一光窗、MEMS器件、第二光窗及信号处理板，所述基底具有集成电路；
将所述第一光窗设于所述基底之上，并将所述MEMS器件设于所述基底上；所述第一光窗与所述基底围成第一密封腔；所述MEMS器件设于所述第一密封腔中，并与所述基底的集成电路电连接；
将所述第二光窗的至少部分设于所述第一光窗背离所述基底的一侧，并将所述信号处理板的至少部分设于所述基底背离所述第一光窗的一侧，使得所述信号处理板并与所述第二光窗围成第三密封腔，所述基底及第一光窗位于所述第三密封腔内，且所述信号处理板与所述基底的集成电路连接。
在一些实施例中，在所述将所述第二光窗的至少部分设于所述第一光窗背离所述基底的一侧，并将所述信号处理板的至少部分设于所述基底背离所述第一光窗的一侧之后，所述方法包括：
在所述第二光窗和所述信号处理板之间设置位于所述基底及所述第一光窗外围的第五连接壁；
在将所述第二光窗设于所述第一光窗背离所述基底的一侧后，所述第二光窗至少与所述信号处理板及所述第五连接壁围成所述第三密封腔。
在一些实施例中，在所述将所述第一光窗设于所述基底之前，所述方法包括：
在所述基底上开设贯穿所述基底的基底通孔，并在所述基底通孔填充导电材料形成基底导电结构；
在设置与所述基底的集成电路连接的信号处理板后，所述信号处理板通过导电柱与所述基底导电结构，所述基底的集成电路与所述基底导电结构连接。
基于上述技术方案，上述红外探测器在第一光窗之上增设一层第二光窗，第二光窗可以与第一光窗或其它结构围成一密封腔，以阻挡灰尘进入，防止第一光窗上落有灰尘，并且即使第二光窗表面有灰尘，该第二光窗的设置也可以有效提高外部灰尘与MEMS器件之间的距离，有利于提高红外探测器的探测性能。
附图说明
图1为本发明的一实施例提供的一种红外探测器的剖视图；
图2为本发明的一实施例提供的另一种红外探测器的剖视图；
图3为本发明的一实施例提供的另一种红外探测器的剖视图；
图4为本发明的一实施例提供的另一种红外探测器的剖视图；
图5为本发明的一实施例提供的另一种红外探测器的剖视图；
图6为本发明的一实施例提供的又一种红外探测器的剖视图；
图7为本发明的一实施例提供的一种红外探测器的制备流程图；
图8为本发明的一实施例提供的一种在第一光窗上开设光窗通孔的示意图；
图9为本发明的一实施例提供的一种MEMS器件与基底的组合图；
图10为本发明的一实施例提供的一种将第一光窗设于基底的示意图；
图11为本发明的一实施例提供的一种第一光窗设于基底后的结构示意图；
图12为本发明的一实施例提供的一种在第一光窗背离基底的一侧设置信号处理板的示意图；
图13为本发明的一实施例提供的一种在第一光窗背离基底的一侧设置信号处理板后的结构示意图；
图14为本发明的一实施例提供的一种设置第二光窗的示意图；
图15为本发明的一实施例提供的一种设置第二光窗后所得到的红外探测器；
图16为本发明的一实施例提供的一种红外探测器的制备流程图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。
红外探测器工作时，红外光线从传感器外部摄入直到到达MEMS结构的光路中，如果存在缺陷，就会导致成像的时候有缺陷。即使出厂时候产品成像良好，在使用过程中也会出现一定比例的新增缺陷，其中，一种缺陷原因来自红外光透过窗口表面灰尘。表面灰尘严重影响了用户体验，成为亟待解决的问题。发明人（们）通过大量实验，发现当灰尘与MEMS器件之间的间距增大时，缺陷会明显减轻甚至消失。
为此，本申请提供一种红外探测器及其制备方法。所述红外探测器包括基底、第一光窗、MEMS器件及第二光窗。基底，有集成电路；第一光窗，所述基底围成第一密封腔；MEMS器件，于所述第一密封腔中，设于所述基底之上并与所述基底的集成电路电连接；第二光窗设于所述第一光窗背离所述基底的一侧，至少与所述第一光窗围成第二密封腔。上述红外探测器，在第一光窗之上增设一层第二光窗，第二光窗可以与第一光窗等结构围成一密封腔，以阻挡灰尘进入，防止第一光窗上落有灰尘，并且即使第二光窗表面有灰尘，该第二光窗的设置也可以有效提高外部灰尘与MEMS器件之间的距离，有利于提高红外探测器的探测性能。
下面结合图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15及图16对所述红外探测器及其制备方法进行详细描述。
图1为本申请提供一种红外探测器100，该红外探测器100包括基底6、第一光窗3、MEMS器件9及第二光窗1。基底6，有集成电路；第一光窗3，所述基底6围成第一密封腔102；MEMS器件9，于所述第一密封腔102中，设于所述基底6之上并与所述基底6的集成电路电连接；第二光窗1设于所述第一光窗3背离所述基底6的一侧，至少与所述第一光窗3围成第二密封腔101。
这里第一光窗3可以为硅、锗作为基底材料，并附有红外增透膜与截止膜的晶圆。常见膜材料有硫化锌，硒化锌等。
第二光窗1也可为硅、锗作为基底材料，并附有红外增透膜与截止膜的晶圆。
这里基底6主要是用于支撑MEMS器件9并具有电路的薄片状结构。
在一些实施例中，所述红外探测器还包括信号处理板8，所述信号处理板8与所述基底6的集成电路连接。
请结合图1所示，在一些实施例中，所述信号处理板8位于所述第一光窗3背离所述基底6的一侧；所述信号处理板8开设有与所述第一光窗3相对的镂空区域801，所述第二光窗1与所述镂空区域801相对。
相应地，所述第一光窗3设有贯穿所述第一光窗3的光窗通孔，所述光窗通孔设有光窗导电结构5，所述信号处理板8通过所述光窗导电结构5与所述基底6连接。
这里信号处理板8可用于给红外探测器供电；并且接受红外探测器的电信号反馈，并将其进行数据处理。
这里光窗通孔可以通过激光穿孔的方式形成。光窗通孔用于填充导电材料以形成光窗导电结构。导电材料可以为钨、多晶硅等导电材料。
该光窗导电结构5可通过硅通孔（TSV）技术形成。
相较于相关技术中通过引线的方式将信号处理板8与基底6的电路连接的实施方式，这里信号处理板8通过所述光窗导电结构5与所述基底6连接，有利于减小红外探测器的横向尺寸（这里可理解为垂直或大致垂直于红外探测器厚度方向T的方向上的尺寸）。
在一些实施例中，所述红外探测器包括设于所述第二光窗1和所述第一光窗3之间并呈环状的第一连接壁2，所述第二光窗1与所述第一连接壁2及所述第一光窗3围成所述第二密封腔101。
第一连接壁2通常为材料硅、金属、陶瓷、有机物、玻璃制作的环状结构。通过焊接、粘接等方式固定在第一光窗及第二光窗上。
可选的，在一些实施例中，第一连接壁2的上、下端部与第一光窗、第二光窗之间可制作有金属层10。第一连接壁2与金属层10之间、金属层与第一光窗或第二光窗之间还可设置粘结或焊接材料，以将第一连接壁2与金属层10之间连接、金属层与第一光窗或第二光窗连接，从而通过第一连接壁2实现第一光窗3和第二光窗1的连接。
这里金属层10可以是多种类型，如Cr/Au，Cr/Ni/Au，Ti/Pt/Au等，其中的底层是粘附层（主要为Cr和Ti等），实现中间层与基片的粘附；中间层是阻挡层，防止顶层金属扩散进基片（主要为Ni和Pt等），顶层金属是润湿层，实现与焊料的共融钎焊（主要为Au和Ag等）。
请继续结合图1所示，在一些实施例中，所述第二光窗1与所述信号处理板8齐平。
请继续结合图1所示，在一些实施例中，红外探测器100还可包括设于所述第一光窗3和所述基底6之间的环状密封件4，多个导电柱7及吸气剂11。
这里环状密封件4可以为金属焊料，用于将第一光窗3和基底6焊接于一起。焊料可以是多种合金焊料，如Sn基焊料，Sn-In、Sn-Ag、Sn-Au、Sn-Ag-Cu等，In基焊料，InAg等。
这里一部分导电柱7用于连接光窗导电结构5和基底6的电路，另一部分用于连接信号处理板8与光窗导电结构5。导电柱7可以先形成导电柱7，再将导电柱7设置或焊接在预设位置。比如可球栅阵列封装的方式形成。也可以通过电镀等工艺直接在预设位置设置。比如，可采用微铜凸点的方式形成。微铜凸点的方式可以理解为通过电镀等方式生长铜柱以及焊料帽，焊料帽通常为锡铅焊料或高锡成分的无铅焊料，用于结合不同晶圆。
这里吸气剂11可选择非蒸散型吸气剂(NEG)，如钛、锆合金，钛合金等。通常吸气剂采用溅射方式生长，在真空环境下高温热激活。
请参照图2所示，本申请另提供一种红外探测器200，与上述图1所示的红外探测器100的结构大致相同，相同或者相似之处可参照上述相关描述。不同之处在于，红外探测器200的第二光窗1位于所述信号处理板8背离所述第一光窗3的一侧。
该红外探测器200的信号处理板8的镂空区域801的内壁与第一连接壁2抵接。当然，在其它一些实施例中，镂空区域801的内壁也可与第一连接壁2不抵接。
此外，第一连接壁2也可不连接于第一光窗3上，信号处理板8通过一环状连接壁与第一光窗3连接，而第二光窗1通过第一连接壁与信号处理板8密封连接，从而实现密封。
请参照图3所示，本申请另提供一种红外探测器300，与上述图1所示的红外探测器100的结构大致相同，相同或者相似之处可参照上述相关描述。不同之处在于，红外探测器300包括设于所述第二光窗1和所述信号处理板8之间并呈环状的第二连接壁22，以及设于所述信号处理板8和所述第一光窗3之间并呈环状的第三连接壁23，所述第二光窗1与所述第二连接壁22、所述信号处理板8及所述第一光窗3围成第二密封腔101。
由于产品需要，有些实施例中，可将信号处理板8设于基底6背离第一光窗3的一侧。相应地，对于需要通过TSV技术实现基板的电路与信号处理板8连接的，通过TSV技术所形成的导电结构设于基底6上。
请参照图4所示，本申请提供一种红外探测器400，该红外探测器400中，所述信号处理板8位于所述基底6背离所述第一光窗3的一侧。相应地，所述基底6设有贯穿所述基底6的基底通孔，所述基底通孔设有基底导电结构51，所述信号处理板8通过导电柱71与所述基底导电结构51，所述基底6的集成电路与所述基底导电结构51连接。
请继续参照图4所示，在一些实施例中，所述基底导电结构51在所述红外探测器400厚度方向T上的正投影位于所述环状密封件4在所述红外探测器400厚度方向T上的正投影之外。
该红外探测器400中其它与上述各实施方式的相似或者相同之处，可参照上述各实施方式的相关描述，这里不再进行赘述。
请参照图5所示，本申请提供一种红外探测器500，该红外探测器500中，所述基底导电结构51在所述红外探测器500厚度方向T上的正投影位于所述环状密封件4在所述红外探测器500厚度方向T上的正投影之内。
该红外探测器500的其它结构与红外探测器400相同，具体可参照上述相关描述。
如图4和图5所示，该红外探测器400及500中，第二光窗1和第一光窗3之间设有呈环状的第四连接壁24，所述第二光窗1与所述第四连接壁24及所述第一光窗3围成所述第二密封腔101。可以理解的是，该第四连接壁24的结构与上述第一连接壁2的结构类似。
可以理解的是，由于产品需要，有些实施例中，对于信号处理板8设于基底6背离第一光窗3的一侧的，还可通过第二光窗1和信号处理板8之间形成密封腔。比如图6所示的红外探测器600或类似的红外探测器。
请参照图6所示，该红外探测器600中，所述红外探测器600包括设于所述第二光窗1和所述信号处理板8之间并位于所述基底6及所述第一光窗3外围的第五连接壁25，所述第二光窗1至少与所述信号处理板8及所述第五连接壁25围成一较大的第三密封腔103。基底6、第一光窗3以及位于二者所形成的第一密封腔102中的MEMS器件9等结构均位于所述第三密封腔103内。
需要说明的是，上述实施例中的第二连接壁22、第三连接壁23、第四连接壁24及第五连接壁25的材料及结构可以与第一连接壁2的材料及结构相同或类似。
该红外探测器600中其它与上述各实施方式的相似或者相同之处，可参照上述各实施方式的相关描述，这里不再进行赘述。
图7为本申请提供的一种红外探测器的制备方法，请参照图7所示，并在必要是结合图1、图2、图3、图4、图5及图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15所示，所述制备方法包括如下步骤S101至步骤S105：
在步骤S101中：提供基底、第一光窗、MEMS器件及第二光窗，所述基底具有集成电路；
在步骤S103中：将所述第一光窗设于所述基底之上，并将所述MEMS器件设于所述基底上；所述第一光窗与所述基底围成第一密封腔；所述MEMS器件设于所述第一密封腔中，并与所述基底的集成电路电连接；
在步骤S105中：将所述第二光窗设于所述第一光窗背离所述基底的一侧，所述第二光窗至少与所述第一光窗围成第二密封腔。
该制备方法可用于制备上述红外探测器100、200、300、400、500及类似的红外探测器。这里请结合图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14及图15所示，首先以制备红外探测器100为例进行说明。
在步骤S101中，提供基底6、第一光窗3、MEMS器件9及第二光窗1，所述基底6具有集成电路。
这里第一光窗3可以为硅、锗作为基底材料，并附有红外增透膜与截止膜的晶圆。常见膜材料有硫化锌，硒化锌等。
第二光窗1也可为硅、锗作为基底材料，并附有红外增透膜与截止膜的晶圆。
这里基底6主要是用于支撑MEMS器件9并具有电路的薄片状结构。
在步骤S103之前，所述方法包括步骤S102：
步骤S102中，在所述第一光窗3上开设贯穿所述第一光窗3的光窗通孔，并在光窗通孔中填充导电材料形成光窗导电结构5。
这里可采用硅通孔（TSV）技术形成。
在步骤S103中将所述第一光窗3设于所述基底6之上，并将所述MEMS器件9设于所述基底6上；所述第一光窗3与所述基底6围成第一密封腔102；所述MEMS器件9设于所述第一密封腔102中，并与所述基底6的集成电路电连接。
在步骤S103之后，在步骤S105之前，所述方法包括步骤S104：
在步骤S104中，在所述第二光窗1或所述第一光窗3上设置环状的第一连接壁2。
该第一连接壁2通常为材料硅、金属、陶瓷、有机物、玻璃制作的环状结构。可通过焊接、粘接等方式固定在第一光窗3及第二光窗1上。
相应地，所述将所述第二光窗1设于所述第一光窗3背离所述基底6的一侧后，所述第二光窗1与所述第一连接壁2及所述第一光窗3围成所述第二密封腔101。
在步骤S105中将所述第二光窗1设于所述第一光窗3背离所述基底6的一侧，所述第二光窗1至少与所述第一光窗3围成第二密封腔101。
在一些实施例中，在步骤S103之前或之后，所述方法包括步骤S106：
在步骤S106中，设置与所述基底6的集成电路连接的信号处理板8。
相应地，在设置与所述基底6的集成电路连接的信号处理板8后，所述信号处理板8可以通过所述光窗导电结构5与所述基底6连接。
这里信号处理板8可用于给红外探测器供电；并且接受红外探测器的电信号反馈，并将其进行数据处理。
需要说明的是，该实施例中，所述信号处理板8位于所述第一光窗3背离所述基底6的一侧；所述信号处理板8开设有与所述第一光窗3相对的镂空区域801，所述第二光窗1与所述镂空区域801相对。
此外，在步骤S103将所述第一光窗3设于所述基底6之前，所述方法包括步骤S107：
在步骤S107中，在所述第一光窗3或所述基底6之上设置环状密封件4。
可以理解的是，红外探测器200和300的制备方法类似上述红外探测器100的制备方法。需要特别强调的是，红外探测器300的制备，步骤S106在步骤S105之前进行，这里不需要设置第一连接壁。
相应地，在步骤S106设置与所述基底6的集成电路连接的信号处理板8之前，所述方法包括步骤S108：
在步骤S108中，在所述信号处理板8或所述第一光窗3上设置环状的第三连接壁23；
在步骤S106设置与所述基底6的集成电路连接的信号处理板8之后，所述方法包括步骤S108：
在步骤S108中，在所述信号处理板8或所述第二光窗1上设置环状的第二连接壁22；
相应地，在步骤S103中将所述第二光窗1设于所述第一光窗3背离所述基底6的一侧后，所述第二光窗1与所述第二连接壁22、所述信号处理板8及所述第一光窗3围成第二密封腔101。
对于类似图4和图5所示的信号处理板8位于基底6背离第一光窗3的实施方式中，在步骤S103将所述第一光窗3设于所述基底6之前，并非采用步骤S102中的在第一光窗3上设置光窗通孔。相应地，在步骤S103将所述第一光窗3设于所述基底6之前，所述方法对应包括步骤S110：
在步骤S110中，在所述基底6上开设贯穿所述基底6的基底通孔，并在所述基底通孔填充导电材料形成基底导电结构51。
该基底导电结构51同样可通过硅通孔（TSV）技术形成。
相应地，在步骤S106设置与所述基底6的集成电路连接的信号处理板8后，所述信号处理板8通过导电柱71与所述基底导电结构51，所述基底6的集成电路与所述基底导电结构51连接。
请结合图4和图5所示，在一些实施例中，所述基底导电结构51在所述红外探测器厚度方向T上的正投影位于所述环状密封件在所述红外探测器厚度方向T上的正投影之内。在另一些实施例中，所述基底导电结构51在所述红外探测器厚度方向T上的正投影位于所述环状密封件在所述红外探测器厚度方向T上的正投影之外。
可以理解的是，制备图4或图5所示的红外探测器400或500时，在步骤S103之后和步骤S105之前的步骤S104中，具体相应在所述第二光窗1或所述第一光窗3上设置环状的第四连接壁24。
该第四连接壁24通常为材料硅、金属、陶瓷、有机物、玻璃制作的环状结构。可通过焊接、粘接等方式固定在第一光窗3及第二光窗1上。该第四连接壁24的结构与上述第一连接壁2的结构相同或相似。
对于如图6所示的红外弹出器，本申请另提供的一种红外探测器的制备方法，请结合图16及图6所示，该制备方法包括如下步骤S201至步骤S205：
在步骤S201中，提供基底、第一光窗、MEMS器件、第二光窗及信号处理板，所述基底具有集成电路；
在步骤S203中，将所述第一光窗设于所述基底之上，并将所述MEMS器件设于所述基底上；所述第一光窗与所述基底围成第一密封腔；所述MEMS器件设于所述第一密封腔中，并与所述基底的集成电路电连接；
在步骤S205中，将所述第二光窗的至少部分设于所述第一光窗背离所述基底的一侧，并将所述信号处理板的至少部分设于所述基底背离所述第一光窗的一侧，使得所述信号处理板并与所述第二光窗围成第三密封腔，所述基底及第一光窗位于所述第三密封腔内，且所述信号处理板与所述基底的集成电路连接。
在步骤S201中，提供基底6、第一光窗3、MEMS器件9、第二光窗1信号处理板8，所述基底6具有集成电路。
该步骤S201类似上述步骤S101和步骤S106，可参照上述相关描述。
在步骤S203中，将所述第一光窗3设于所述基底6之上，并将所述MEMS器件9设于所述基底6上；所述第一光窗3与所述基底6围成第一密封腔102；所述MEMS器件9设于所述第一密封腔102中，并与所述基底6的集成电路电连接。
在步骤S205中，将所述第二光窗1的至少部分设于所述第一光窗3背离所述基底6的一侧，并将所述信号处理板8的至少部分设于所述基底6背离所述第一光窗3的一侧，使得所述信号处理板8并与所述第二光窗1围成第三密封腔103，基底6、第一光窗3以及位于二者所形成的第一密封腔102中的MEMS器件9等结构均位于所述第三密封腔103内。且所述信号处理板8与所述基底6的集成电路连接。
在一些实施例中，在步骤S205将所述第二光窗1的至少部分设于所述第一光窗3背离所述基底6的一侧，并将所述信号处理板8的至少部分设于所述基底6背离所述第一光窗3的一侧之后，所述方法包括如下步骤S206和步骤S207：
在步骤S206中，在所述第二光窗1和所述信号处理板8之间设置位于所述基底6及所述第一光窗3外围的第五连接壁25。
在步骤S207中，在将所述第二光窗1设于所述第一光窗3背离所述基底6的一侧后，所述第二光窗1至少与所述信号处理板8及所述第五连接壁25围成所述第三密封腔103。
在一些实施例中，在步骤S203将所述第一光窗3设于所述基底6之前，所述方法包括步骤S202：
在步骤S202中，在所述基底6上开设贯穿所述基底6的基底通孔，并在所述基底通孔填充导电材料形成基底导电结构51。
相应地，在设置与所述基底6的集成电路连接的信号处理板8后，所述信号处理板8通过导电柱71与所述基底导电结构51，所述基底6的集成电路与所述基底导电结构51连接。
该实施例中，基底导电结构51同样可通过硅通孔（TSV）技术形成。
需要说明的是，图16所示的红外探测器的制备方法，与上述图7所示的红外探测器的制备方法二者的相同或者相似之处，可参照上述相关描述，这里不予以赘述。
在本申请中，所述结构实施例与方法实施例在不冲突的情况下，可以互为补充。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (22)
1.一种红外探测器，其特征在于，包括：
基底，具有集成电路；
第一光窗，与所述基底围成第一密封腔；
MEMS器件，设于所述第一密封腔中，设于所述基底之上并与所述基底的集成电路电连接；
第二光窗，间隔设于所述第一光窗背离所述基底的一侧，至少与所述第一光窗围成第二密封腔。
2.如权利要求1所述的红外探测器，其特征在于，所述红外探测器还包括信号处理板，所述信号处理板与所述基底的集成电路连接。
3.如权利要求2所述的红外探测器，其特征在于，所述信号处理板位于所述第一光窗背离所述基底的一侧；所述信号处理板开设有与所述第一光窗相对的镂空区域，所述第二光窗与所述镂空区域相对；
所述第一光窗设有贯穿所述第一光窗的光窗通孔，所述光窗通孔设有光窗导电结构，所述信号处理板通过所述光窗导电结构与所述基底连接。
4.如权利要求3所述的红外探测器，其特征在于，所述红外探测器包括设于所述第二光窗和所述第一光窗之间并呈环状的第一连接壁，所述第二光窗与所述第一连接壁及所述第一光窗围成所述第二密封腔。
5.如权利要求4所述的红外探测器，其特征在于，所述第二光窗与所述信号处理板齐平，或者所述第二光窗位于所述信号处理板背离所述第一光窗的一侧。
6.如权利要求3所述的红外探测器，其特征在于，所述红外探测器包括设于所述第二光窗和所述信号处理板之间并呈环状的第二连接壁，以及设于所述信号处理板和所述第一光窗之间并呈环状的第三连接壁，所述第二光窗与所述第二连接壁、所述信号处理板及所述第一光窗围成第二密封腔。
7.如权利要求2所述的红外探测器，其特征在于，所述信号处理板位于所述基底背离所述第一光窗的一侧；
所述基底设有贯穿所述基底的基底通孔，所述基底通孔设有基底导电结构，所述信号处理板通过导电柱与所述基底导电结构，所述基底的集成电路与所述基底导电结构连接。
8.如权利要求7所述的红外探测器，其特征在于，所述红外探测器包括设于所述第一光窗和所述基底之间的环状密封件；
其中，所述基底导电结构在所述红外探测器厚度方向上的正投影位于所述环状密封件在所述红外探测器厚度方向上的正投影之内；或，所述基底导电结构在所述红外探测器厚度方向上的正投影位于所述环状密封件在所述红外探测器厚度方向上的正投影之外。
9.如权利要求7或8所述的红外探测器，其特征在于，所述红外探测器包括设于所述第二光窗和所述第一光窗之间并呈环状的第四连接壁，所述第二光窗与所述第四连接壁及所述第一光窗围成所述第二密封腔。
10.一种红外探测器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
提供基底、第一光窗、MEMS器件及第二光窗，所述基底具有集成电路；
将所述第一光窗设于所述基底之上，并将所述MEMS器件设于所述基底上；所述第一光窗与所述基底围成第一密封腔；所述MEMS器件设于所述第一密封腔中，并与所述基底的集成电路电连接；
将所述第二光窗设于所述第一光窗背离所述基底的一侧，所述第二光窗至少与所述第一光窗围成第二密封腔。
11.如权利要求10所述的红外探测器的制备方法，其特征在于，在将所述第二光窗设于所述第一光窗背离所述基底的一侧之前或之后，所述方法包括：
设置与所述基底的集成电路连接的信号处理板。
12.如权利要求11所述的红外探测器的制备方法，其特征在于，所述信号处理板位于所述第一光窗背离所述基底的一侧；所述信号处理板开设有与所述第一光窗相对的镂空区域，所述第二光窗与所述镂空区域相对；
在将所述第一光窗设于所述基底之前，所述方法包括：
在所述第一光窗上开设贯穿所述第一光窗的光窗通孔，并在光窗通孔中填充导电材料形成光窗导电结构；在设置与所述基底的集成电路连接的信号处理板后，所述信号处理板通过所述光窗导电结构与所述基底连接。
13.如权利要求12所述的红外探测器的制备方法，其特征在于，在将所述第二光窗设于所述第一光窗背离所述基底的一侧之前，所述方法包括：
在所述第二光窗或所述第一光窗上设置环状的第一连接壁；
所述将所述第二光窗设于所述第一光窗背离所述基底的一侧后，所述第二光窗与所述第一连接壁及所述第一光窗围成所述第二密封腔。
14.如权利要求12所述的红外探测器的制备方法，其特征在于，在设置与所述基底的集成电路连接的信号处理板之前，所述方法包括：
在所述信号处理板或所述第一光窗上设置环状的第三连接壁；
在所述设置与所述基底的集成电路连接的信号处理板之后，所述方法包括：
在所述信号处理板或所述第二光窗上设置环状的第二连接壁；
在将所述第二光窗设于所述第一光窗背离所述基底的一侧后，所述第二光窗与所述第二连接壁、所述信号处理板及所述第一光窗围成第二密封腔。
15.如权利要求11所述的红外探测器的制备方法，其特征在于，所述信号处理板位于所述基底背离所述第一光窗的一侧；在将所述第一光窗设于所述基底之前，所述方法包括：
在所述基底上开设贯穿所述基底的基底通孔，并在所述基底通孔填充导电材料形成基底导电结构；
在设置与所述基底的集成电路连接的信号处理板后，所述信号处理板通过导电柱与所述基底导电结构，所述基底的集成电路与所述基底导电结构连接。
16.如权利要求15所述的红外探测器的制备方法，其特征在于，在将所述第一光窗设于所述基底之前，所述方法包括：
在所述第一光窗或所述基底之上设置环状密封件；
其中，所述基底导电结构在所述红外探测器厚度方向上的正投影位于所述环状密封件在所述红外探测器厚度方向上的正投影之内；或，所述基底导电结构在所述红外探测器厚度方向上的正投影位于所述环状密封件在所述红外探测器厚度方向上的正投影之外。
17.如权利要求15所述的红外探测器的制备方法，其特征在于，在将所述第二光窗设于所述第一光窗背离所述基底的一侧之前，所述方法包括：
在所述第二光窗或所述第一光窗上设置环状的第四连接壁；
所述将所述第二光窗设于所述第一光窗背离所述基底的一侧后，所述第二光窗与所述第四连接壁及所述第一光窗围成所述第二密封腔。
18.一种红外探测器，其特征在于，包括：
基底，具有集成电路；
第一光窗，与所述基底围成第一密封腔；
MEMS器件，设于所述第一密封腔中，设于所述基底之上并与所述基底的集成电路电连接；
第二光窗，至少部分间隔设于所述第一光窗背离所述基底的一侧；
信号处理板，至少部分设于所述基底背离所述第一光窗的一侧，并与所述第二光窗围成第三密封腔，所述基底及第一光窗位于所述第三密封腔内，且所述信号处理板与所述基底的集成电路连接。
19.如权利要求18所述的红外探测器，其特征在于，所述红外探测器包括设于所述第二光窗和所述信号处理板之间并位于所述基底及所述第一光窗外围的第五连接壁，所述第二光窗至少与所述信号处理板及所述第五连接壁围成所述第三密封腔；和/或，
所述基底设有贯穿所述基底的基底通孔，所述基底通孔设有基底导电结构，所述信号处理板通过导电柱与所述基底导电结构，所述基底的集成电路与所述基底导电结构连接。
20.一种红外探测器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
提供基底、第一光窗、MEMS器件、第二光窗及信号处理板，所述基底具有集成电路；
将所述第一光窗设于所述基底之上，并将所述MEMS器件设于所述基底上；所述第一光窗与所述基底围成第一密封腔；所述MEMS器件设于所述第一密封腔中，并与所述基底的集成电路电连接；
将所述第二光窗的至少部分设于所述第一光窗背离所述基底的一侧，并将所述信号处理板的至少部分设于所述基底背离所述第一光窗的一侧，使得所述信号处理板并与所述第二光窗围成第三密封腔，所述基底及第一光窗位于所述第三密封腔内，且所述信号处理板与所述基底的集成电路连接。
21.如权利要求20所述的红外探测器的制备方法，其特征在于，在所述将所述第二光窗的至少部分设于所述第一光窗背离所述基底的一侧，并将所述信号处理板的至少部分设于所述基底背离所述第一光窗的一侧之后，所述方法包括：
在所述第二光窗和所述信号处理板之间设置位于所述基底及所述第一光窗外围的第五连接壁；
在将所述第二光窗设于所述第一光窗背离所述基底的一侧后，所述第二光窗至少与所述信号处理板及所述第五连接壁围成所述第三密封腔。
22.如权利要求20所述的红外探测器的制备方法，其特征在于，在所述将所述第一光窗设于所述基底之前，所述方法包括：
在所述基底上开设贯穿所述基底的基底通孔，并在所述基底通孔填充导电材料形成基底导电结构；
在设置与所述基底的集成电路连接的信号处理板后，所述信号处理板通过导电柱与所述基底导电结构，所述基底的集成电路与所述基底导电结构连接。
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