KR20200127443A - 적외선 센서 패키지 - Google Patents
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Abstract
실시예에 따른 적외선 센서 패키지는 제 1 캐비티 영역 및 제 2 캐비티 영역을 포함하는 하부 기판; 상기 제 2 캐비티 영역 내부에 배치되는 적외선 센서; 및 상기 하부 기판 상에 배치되는 상부 기판을 포함하고, 상기 하부 기판 및 상기 상부 기판은 상기 제 1 캐비티 영역의 접합 영역에서 서로 접합되고, 상기 하부 기판의 접합 영역에는 제 1 본딩층이 배치되고, 상기 상부 기판의 접합 영역에는 제 2 본딩층이 배치되고, 상기 제 1 본딩층 및 상기 제 2 본딩층 사이에는 접착층이 배치되고, 상기 제 1 본딩층 및 상기 제 2 본딩층 중 적어도 하나의 본딩층은 상기 제 1 캐비티 영역 및 상기 제 2 캐비티 영역에 모두 배치된다.
Description
실시예는 적외선 센서 패키지에 관한 것이다.
물체 표면의 방사 열에너지를 감지하는 열화상 센서는 전통적으로 의료, 군사, 검사 등 제한된 분야에서 주로 사용되었다.
적외선 센서는 동작 온도에 따라 냉각기가 필요한 냉각형과 상온에서 동작하여 별도의 냉각기가 필요 없고 사용이 편리한 비냉각형으로 나뉜다. 비냉각형 마이크로볼로미터는 적외선 에너지에 의한 감지물질의 저항 변화량을 전기신호로 변환하는 물리센서로써 높은 감도와 픽셀 크기의 소형화가 용이하기 때문에 주로 열화상 센서로 이용되고 있다. 마이크로볼로미터는 기존의 320×240 이상의 고가/고해상도 시장뿐만 아니라 픽셀 크기의 축소, 패키징 기술의 진보, 높아진 사용자 편리성과 함께 에너지 절전, 자동차, 보안, 화재 사전 감시, 스마트기기등과 같은 160×120이하의 저해상도, 저가격, 소형의 신시장으로 적용범주를 확대해 가고 있다.
힌편, 이러한 적외선 센서의 경우 윈도우 웨이퍼(window wafer)를 사용하여 진공 패키지 하는 웨이퍼 레벨 패키지(wafer level package, WLP) 방식과 픽셀 개별로 패키지하는 픽셀 레벨 패키지(pixel level package, PLP) 방식이 적용될 수 있다.
한편, 픽셀 레벨 패키지의 경우, 제 1 기판 상에 적외선 센서를 실장 한후, 상기 적외선 센서를 밀봉하기 위해, 상기 제 1 기판 상에 제 2 기판을 배치할 수 있다.
이때, 상기 적외선 센서는 상기 제 1 기판의 캐비티 내부에 배치되고, 상기 제 2 기판의 상기 제 1 기판의 측벽 상에 배치되므로, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판을 접합할 때, 접합 물질이 상기 캐비티 내부로 침투하여 상기 적외선 센서가 오염될 수 있다.
따라서, 제 1 기판과 상기 제 2 기판을 통해 상기 적외선 센서를 밀봉할 때, 접합 공정에 의한 상기 적외선 센서의 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 새로운 구조의 열화상 감지 모듈이 요구된다.
실시예는 향상된 신뢰성을 가지는 적외선 센서 패키지를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 적외선 센서 패키지는 제 1 캐비티 영역 및 제 2 캐비티 영역을 포함하는 하부 기판; 상기 제 2 캐비티 영역 내부에 배치되는 적외선 센서; 및 상기 하부 기판 상에 배치되는 상부 기판을 포함하고, 상기 하부 기판 및 상기 상부 기판은 상기 제 1 캐비티 영역의 접합 영역에서 서로 접합되고, 상기 하부 기판의 접합 영역에는 제 1 본딩층이 배치되고, 상기 상부 기판의 접합 영역에는 제 2 본딩층이 배치되고, 상기 제 1 본딩층 및 상기 제 2 본딩층 사이에는 접착층이 배치되고, 상기 제 1 본딩층 및 상기 제 2 본딩층 중 적어도 하나의 본딩층은 상기 제 1 캐비티 영역 및 상기 제 2 캐비티 영역에 모두 배치된다.
실시예에 따른 적외선 센서 패키지는 하부 기판 및 상부 기판을 접착하는 본딩층을 적외선 센서가 배치되는 캐비티 영역으로까지 연장하여 형성하여, 접착층의 흐름을 제어할 수 있다.
상기 제 1 본딩층, 상기 제 2 본딩층 사이의 접착층을 접착할 때, 상기 접착층이 녹으면서, 상기 접착층이 좌우 방향으로 이동될 수 있다. 이때, 상기 접착층이 제 2 캐비티 영역 방향으로 이동되는 경우, 상기 제 2 캐비티 영역 내부의 적외선 센서로 접착층 즉 솔더 물질이 이동되어 적외선 센서의 신뢰성이 저하될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 적외선 센서 패키지는 상기 제 1 본딩층과 상기 제 2 본딩층을 상기 제 2 캐비티 영역으로까지 연장하여 배치함으로써, 접착 공정 중 이동되는 솔더 물질이 제 1 본딩층 및 제 2 본딩층을 따라 이동되게 할 수 있다.
따라서, 상기 접착층이 제 1 본딩층 및 제 2 본딩층이 배치되는 영역으로까지만 이동되므로, 상기 접착층이 접착 공정 중 제 2 캐비티 내부로 흘러들어 적외선 센서로 침투되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 적외선 센서 패키지는 솔더 물질의 흐름을 제어하여, 적외선 센서 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 적외선 센서 패키지의 사시도를 도시한 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 적외선 센서 패키지의 상면도를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 A-A' 영역을 절단한 적외선 센서 패키지의 분리 단면도를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 B 영역을 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 A-A' 영역을 절단한 적외선 센서 패키지의 단면도를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 C 영역을 확대하여 도시한 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 적외선 센서 패키지의 상면도를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 A-A' 영역을 절단한 적외선 센서 패키지의 분리 단면도를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 B 영역을 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 A-A' 영역을 절단한 적외선 센서 패키지의 단면도를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 C 영역을 확대하여 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한개이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 포함 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우 뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다.
또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하 도면들을 참조하여, 실시예에 따른 적외선 센서 패키지를 상세하게 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 적외선 센서 패키지의 사시도를 도시한 도면이고, 도 2는 실시예에 따른 적외선 센서 패키지의 상면도를 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 적외선 센서 패키지(1000)는 하부 기판(110)과 상부 기판(120)을 포함한다.
상기 하부 기판(110)과 상기 상부 기판(120)은 수직 방향으로 배치되어, 서로 접착될 수 있다.
상기 하부 기판(110)은 캐비티 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 기판(110)은 상기 상부 기판(110)과 접착되는 접착 영역으로 정의되는 제 1 캐비티 영역(CA1)과 상기 적외선 센서(220)가 배치되는 영역으로 정의되는 제 2 캐비티 영역(CA2)을 포함할 수 있다.
상기 하부 기판(110)의 상기 제 2 캐비티 영역(CA2)에는 상기 적외선 센서(200)가 배치되고, 상기 하부 기판(110)은 상기 하부 기판(110)의 상기 제 1 캐비티 영역(CA1)에서 상기 상부 기판(120)과 접착될 수 있다.
상기 제 2 캐비티 영역(CA2)은 상기 하부 기판(110) 및 상기 상부 기판(120)의 가장자리 영역을 따라 연장될 수 있다. 즉, 상기 하부 기판(110) 및 상기 상부 기판(120)은 각각의 기판의 가장자리 영역에서 접착층을 통해 서로 접착될 수 있다.
상기 제 1 캐비티 영역(CA1)과 상기 제 2 캐비티 영역(CA2)은 서로 다른 높이를 가질 수 있다. 이에 의해, 상기 제 1 캐비티 영역(CA1)과 상기 제 2 캐비티 영역(CA2)은 서로 단차를 가지면서 형성될 수 있다.
상기 하부 기판(110)과 상기 상부 기판(120)은 서로 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 상기 하부 기판(110)과 상기 상부 기판(120)은 원형의 형상으로 형성될 수 있다. 그러나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 사각형, 삼각형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
상기 하부 기판(110)과 상기 상부 기판(120)은 다양한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 기판(110)과 상기 상부 기판(120)은 실리콘(Si) 타입의 기판, 고저항 실리콘(HRS) 타입의 기판, 갈륨-비소(Ge-As) 타입의 기판, 유리 기판, 세라믹 기판, 또는 SOI(Silicon On Insulator) 타입의 기판일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제 1 캐비티 영역(CA1)과 상기 제 2 캐비티 영역(CA2) 사이에는 게터(500)가 배치된다. 상기 게터(500)는 상기 하부기판(110)과 상부 기판(120)을 접합하여 패키징하는 과정에서 발생되는 가스를 흡수함으로써 패키지 내부의 진공도를 높이는 기능을 할 수 있다.
상기 게터(500)는 상기 하부 기판(110)과 상기 상부 기판(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 게터(500)는 상기 상부 기판(120)의 가장자리를 따라 연장하며 형성될 수 있다. 또는, 상기 게터(500)는 상기 제 2 캐비티 영역(CA2)의 내부에 배치되어, 상기 하부 기판(110)의 가장자리를 따라 연장하며 형성될 수 있다.
한편, 상기 하부 기판(110)과 상기 상부 기판(120)은 솔더링 공정을 통해 서로 접착될 수 있다. 이때, 상기 솔더링 공정 중, 솔더 물질이 상기 하부 기판(110)의 캐비티 내부로 흘러들어, 상기 캐비티 내부에 배치되는 적외선 센서가 상기 솔더 물질에 의해 오염될 수 있다. 즉, 상기 솔더 물질이 접착 공정 중 녹으면서 상기 제 1 캐비티 영역(CA1)에서 상기 제 2 캐비티 영역(CA2) 방향으로 이동될 수 있고, 이때, 상기 솔더 물질이 상기 제 2 캐비티 영역(CA2) 내부의 적외선 센서 방향으로 침투될 수 있다.
실시예에 따른 적외선 센서 패키지는 이하에서 설명하듯이, 상기 솔더 물질이 적외선 센서가 배치되는 캐비티 내부로 침투되는 것을 방지하여, 적외선 센서 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 3 내지 도 6은 실시예에 따른 적외선 센서 패키지의 단면도로서, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 실시예에 따른 적외선 센서 패키지를 상세하게 설명한다.
도 3 및 도 4는 하부 기판(110)과 상부 기판(120)이 접합되기 전의 적외선 센서 패키지 단면도를 도시한 도면들이고, 도 5 및 도 6은 하부 기판(110)과 상부 기판(120)이 접합된 후의 적외선 센서 패키지 단면도를 도시한 도면들이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 상기 하부 기판(110)은 하부 지지부(111)와 측부 지지부(112)를 포함할 수 있다. 상기 하부 지지부(111)와 상기 측부 지지부(112)는 일체로 형성될 수 있다.
자세하게, 상기 측부 지지부(112)는 상기 하부 지지부(111)의 끝단에서 상기 하부 지지부가 연장하는 방향과 다른 방향 일례로, 수직 방향으로 연장하며, 상기 하부 지지부(111)로부터 구부러질 수 있다.
예를 들어, 상기 측부 지지부(112)는 상기 하부 지지부(111)와 상기 측부 지지부(112)가 수직, 예각 또는 둔각의 각도를 가지도록 상기 하부 지지부(111)의 끝단으로부터 휘어지며 연장할 수 있다.
상기 측부 지지부(112)는 상기 하부 지지부(111)의 가장자리 영역을 둘러싸며 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 하부 기판(110)은 상기 하부 지지부(111) 상에 상기 측부 지지부(112)가 둘러싸여서 형성되는 캐비티(C)가 형성될 수 있다.
상기 측부 지지부(112)는 제 1 측부 지지부(112a) 및 제 2 측부 지지부(112b)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 측부 지지부(112)는 상기 하부 지지부(111)의 가장자리로부터 절곡되어 연장되는 제 1 측부 지지부(112a) 및 상기 제 1 측부 지지부(112a)로부터 상기 제 1 측부 지지부(112a)가 연장되는 방향으로 연장되며 형성되는 제 2 측부 지지부(112b)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 측부 지지부(112a) 및 상기 제 2 측부 지지부(112b)는 일체로 형성될 수 있다.
상기 제 1 측부 지지부(112a) 및 상기 제 2 측부 지지부(112a)는 서로 다른 크기의 폭으로 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 측부 지지부(112a)의 폭은 상기 제 2 측부 지지부(112a)의 폭보다 클 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 측부 지지부(112a)의 상면은 부분적으로 노출될 수 있다. 또한, 상기 제 1 측부 지지부(112a)는 상기 하부 지지부와 단차를 가지면서 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 측부 지지부(112b)의 측면은 노출될 수 있다.
상기 상부 기판(120)은 상기 하부 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 상기 하부 기판(110)의 폭(W1)과 상기 상부 기판(120)의 폭(W2)은 서로 상이할 수 있다. 자세하게, 상기 하부 기판(110)의 폭(W1)은 상기 상부 기판(120)의 폭(W2)보다 클 수 있다.
이에 따라, 상기 상부 기판(120)은 상기 하부 기판(110)의 양 끝단의 내측에서 상기 하부 기판(120)과 접착될 수 있다.
자세하게, 상기 상부 기판(120)과 상기 하부 기판(110)은 상기 하부 기판(110)의 상기 제 1 측부 지지부(112a)의 노출되는 상면에서 서로 접착될 수 있다. 즉, 상기 상부 기판(120)과 상기 하부 기판(110)은 상기 하부 기판(110)의 제 1 캐비티 영역(CA1)에서 서로 접착될 수 있다.
상기 제 2 캐비티 영역(CA2)에는 적외선 센서(200)가 배치될 수 있다. 상기 적외선 센서(200)는 적외선을 감지하는 다양한 종류의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 적외선 센서(200)는 초전형 적외선 센서, 서모파일(thermopile), 볼로미터 또는 마이크로 볼로미터 등 적외선을 감지할 수 있는 다양한 센서를 포함할 수 있다.
상기 적외선 센서(200)는 상기 하부 기판(110)의 상기 제 2 캐비티 영역(CA2)의 내부에 배치될 수 있다. 상기 적외선 센서(200)는 별도의 접착층을 통해 상기 제 2 캐비티 영역(CA2) 내부에 고정되고, 와이어(250)를 통해 상기 하부 기판(110)과 와이어 본딩될 수 있다.
상기 제 1 캐비티 영역(CA1)에는 본딩층(300) 및 접착층(400)이 배치될 수 있다. 상기 본딩층(300) 및 상기 접착층(400)을 통해 상기 하부 기판(110)과 상기 상부 기판(120)이 서로 접착될 수 있다.
상기 본딩층(300) 및 상기 접착층(400)은 상기 하부 기판(110) 및 상기 상부 기판(120)의 가장자리를 따라 연장하며 상기 제 1 캐비티 영역(CA1)에 배치될 수 있다.
상기 본딩층(300)은 제 1 본딩층(310) 및 제 2 본딩층(320)을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 본딩층(310)은 상기 하부 기판(110)의 제 1 캐비티 영역(CA1) 상에 배치되고, 상기 제 2 본딩층(320)은 상기 상부 기판(120)에서 상기 제 1 캐비티 영역(CA1)과 대응되는 영역 상에 배치될 수 있다.
또한, 상기 접착층(400)은 상기 제 1 본딩층(310) 및 상기 제 2 본딩층(320) 사이에 배치될 수 있다. 상기 접착층(400)은 상기 제 1 본딩층(310) 및 상기 제 2 본딩층(320) 사이에 배치되어 상기 제 1 본딩층(310)과 상기 제 2 본딩층(320)을 서로 접착할 수 있다.
상기 제 1 본딩층(310) 및 상기 제 2 본딩층(320) 금속 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 본딩층(310) 및 상기 제 2 본딩층(320)은 금(Au)을 포함할 수 있다.
상기 접착층(400)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 접착층(400)은 금속 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 접착층(400)은 Au, AuSn, Sn, Cu, Ag 등의 물질을 포함할 수 있다.
상기 제 1 본딩층(310), 상기 제 2 본딩층(320) 및 상기 접착층(400)은 다양한 접합 방법을 통해 접착될 수 있다. 예를 들어, 상기 접착층(400)의 종류에 따라열압착 본딩(Au-Authermocompression bonding) 또는 유테닉 본딩(Gold-Tin eutectic bonding) 등을 이용하여 상기 제 1 본딩층(310), 상기 제 2 본딩층(320) 및 상기 접착층(400)을 서로 접착할 수 있다.
한편, 상기 제 1 본딩층(310), 상기 제 2 본딩층(320) 및 상기 접착층(400)은 서로 다른 길이로 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 본딩층(310)과 상기 제 2 본딩층(320)의 길이는 상기 접착층(400)의 길이보다 길게 형성될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제 1 본딩층(310)은 상기 제 1 캐비티 영역(CA1)에 배치되는 본딩층과 상기 제 2 캐비티 영역(CA2)에 배치되는 본딩층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 본딩층(320)도 상기 제 1 캐비티 영역(CA1)에 배치되는 본딩층과 상기 제 2 캐비티 영역(CA2)에 배치되는 본딩층을 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 본딩층(310)과 상기 제 2 본딩층(320)의 길이는 상기 제 1 측부 지지부(112a)의 노출되는 상면의 길이보다 길게 형성될 수 있다.
한편, 상기 접착층(400)은 상기 제 1 캐비티 영역(CA1)에만 배치될 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 본딩층(310)과 상기 제 2 본딩층(320)의 길이는 각각 상기 제 2 캐비티 영역(CA2)에 배치되는 상기 제 1 본딩층(310)의 길이(d1) 및 상기 제 2 본딩층(320)의 길이(d2) 만큼 상기 접착층(400)의 길이보다 길게 형성될 수 있다.
즉, 상기 제 1 본딩층(310), 상기 제 2 본딩층(320) 및 상기 접착층(400)이 서로 접착되기 전에는, 상기 제 1 본딩층(310)과 상기 제 2 본딩층(320)은 상기 제 1 캐비티 영역(CA1)과 상기 제 2 캐비티 영역(CA2)에 모두 배치되고, 상기 접착층(400)은 상기 제 1 캐비티 영역(CA1)에만 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 1 본딩층(310)과 상기 제 2 본딩층(320)의 길이는 각각 상기 제 2 캐비티 영역(CA2)에 배치되는 상기 제 1 본딩층(310)의 길이(d1) 및 상기 제 2 본딩층(320)의 길이(d2) 만큼 상기 접착층(400)의 길이보다 길게 형성될 수 있다.
상기 제 2 캐비티 영역(CA2)에 배치되는 상기 제 1 본딩층(310)의 길이(d1) 및 상기 제 2 본딩층(320)의 길이(d2)는 서로 동일하거나 또는 유사할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 본딩층(310)의 길이(d1) 및 상기 제 2 본딩층(320)의 길이(d2)의 비는 0.9:1.1 내지 1.1:0.9 일 수 있다.
상기 제 2 캐비티 영역(CA2)에 배치되는 상기 제 1 본딩층(310)은 상기 제 2 캐비티(CA2)의 내측면과 접촉하며 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 2 캐비티 영역(CA2)에 배치되는 상기 제 1 본딩층(310)의 길이(d1)는 상기 제 2 캐비티 영역(CA2)의 깊이의 길이보다 짧을 수 있다.
상기 제 2 캐비티 영역(CA2)에 배치되는 상기 제 1 본딩층(310)은 상기 제 2 캐비티(CA2)의 내측벽과 접촉하여 배치함으로써, 상기 제 1 본딩층(310), 상기 제 2 본딩층(320) 및 상기 접착층(400)을 접착할 때, 상기 접착층이 상기 제 1 본딩층(310)이 상기 제 2 캐비티 영역(CA2) 내부로 침투되는 것을 방지할 수 있다.
상기 상부 기판(120)의 하부면 상에 배치되는 상기 제 2 본딩층(320)은 상기 제 2 캐비티 영역(CA2) 내에서 상기 게터(500)와 이격하여 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 본딩층(320)의 일단은 상기 제 2 캐비티 영역(CA2) 내에서 상기 게터(500)와 갭(G1)을 가지면서 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 본딩층(320)의 일단은 상기 제 2 캐비티 영역(CA2) 내에서 상기 게터(500)와 약 150㎛ 이상 만큼 이격하여 배치될 수 있다. 상기 제 2 본딩층(320)의 일단과 상기 게터(500)의 거리가 약 150㎛ 미만인 경우, 공정 중 상기 제 2 본딩층(320)과 상기 게터(500)가 접촉되어 상기 게터의 특성이 저하될 수 있다.
상기 제 2 본딩층의 일단과 반대되는 타단은 상기 하부 기판(110)과 이격하여 배치될 수 있다. 즉, 상기 상부 기판(120)의 일단은 상기 하부 기판(110)의 제 2 측부 지지부(112b)의 측면과 갭(G2)을 가지며 이격하여 배치되고, 상기 상부 기판(120)의 하면 상에 배치되는 상기 제 2 본딩층의 타단도 상기 제 2 측부 지지부(112b)의 측면과 이격하여 배치될 수 있다.
상기 상부 기판(120) 및 상기 제 2 본딩층(320)을 상기 하부 기판의 제 2 측부 지지부(112b)의 측면과 이격하여 배치함으로써, 상기 상부 기판(120)을 상기 하부 기판(110)의 캐비티 내부로 삽입할 때, 상기 상부 기판을 용이하게 삽입할 수 있어 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 제 1 본딩층(310), 상기 제 2 본딩층(320) 및 상기 접착층(400)이 접착되면서, 상기 접착층(400)의 길이가 변화될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 본딩층(310), 상기 제 2 본딩층(320) 및 상기 접착층(400)이 접착되면서, 상기 접착층(400)의 상이 변화되어 유동성을 가지게 되고, 상기 접착층(400)은 상기 제 1 본딩층(310) 및 제 2 본딩층(320)의 연장 방향을 따라서 이동될 수 있다.
이에 따라, 상기 접착층(400)은 일 방향에서는 상기 상부 기판(120)과 상기 하부 기판(110)의 갭(G2)을 메우면서 연장되고, 다른 일 방향에서는 상기 제 2 캐비티 영역(CA2) 내부 방향으로 연장될 수 있다.
자세하게, 상기 접착층(400)은 다른 일 방향에서 상기 제 2 캐비티 영역(CA2) 내부의 상기 제 1 본딩층(310) 및 상기 제 2 본딩층(320)을 따라 연장할 수 있다. 상기 접착층(400)은 상기 제 2 캐비티 영역(CA2) 내부의 상기 제 2 본딩층(320) 끝단까지 연장하고, 이에 따라, 상기 접착층(400)은 상기 제 2 캐비티 영역(CA2) 내부에서, 상기 제 1 본딩층(310) 및 상기 제 2 본딩층(320)과 접촉하며 배치될 수 있다.
즉, 상기 접착층(400)은 상기 제 1 본딩층(310), 상기 제 2 본딩층(320)이 배치되는 영역까지만 이동하므로, 상기 접착층(400)의 일단의 면(S)은 경사를 가지는 곡면으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 접착층(400)의 일단면(S) 경사 각도는 상기 제 1 본딩층(310), 상기 제 2 본딩층(320)의 길이에 따라 변화되며, 약 40° 내지 50°의 경사각도로 형성될 수 있다.
상기 제 1 본딩층, 상기 제 2 본딩층 사이의 접착층을 접착할 때, 상기 접착층이 녹으면서, 상기 접착층이 좌우 방향으로 이동될 수 있다. 이때, 상기 접착층이 제 2 캐비티 영역 방향으로 이동되는 경우, 상기 제 2 캐비티 영역 내부의 적외선 센서로 접착층 즉 솔더 물질이 이동되어 적외선 센서의 신뢰성이 저하될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 적외선 센서 패키지는 상기 제 1 본딩층과 상기 제 2 본딩층을 상기 제 2 캐비티 영역으로까지 연장하여 배치함으로써, 접착 공정 중 이동되는 솔더 물질이 제 1 본딩층 및 제 2 본딩층을 따라 이동되게 할 수 있다.
따라서, 상기 접착층이 제 1 본딩층 및 제 2 본딩층이 배치되는 영역으로까지만 이동되므로, 상기 접착층이 접착 공정 중 제 2 캐비티 내부로 흘러들어 적외선 센서로 침투되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 상기 제 2 캐비티 영역 내부로 이동되는 접착층의 이동 거리를 상기 제 1 본딩층 및 제 2 본딩층에 의해 제어함으로써, 상기 접착층이 제 2 캐비티 영역 내부로 흘러들어가는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 적외선 센서 패키지는 솔더 물질의 흐름을 제어하여, 적외선 센서 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (11)
- 제 1 캐비티 영역 및 제 2 캐비티 영역을 포함하는 하부 기판;
상기 제 2 캐비티 영역 내부에 배치되는 적외선 센서; 및
상기 하부 기판 상에 배치되는 상부 기판을 포함하고,
상기 하부 기판 및 상기 상부 기판은 상기 제 1 캐비티 영역의 접합 영역에서 서로 접합되고,
상기 하부 기판의 접합 영역에는 제 1 본딩층이 배치되고,
상기 상부 기판의 접합 영역에는 제 2 본딩층이 배치되고,
상기 제 1 본딩층 및 상기 제 2 본딩층 사이에는 접착층이 배치되고,
상기 제 1 본딩층 및 상기 제 2 본딩층 중 적어도 하나의 본딩층은 상기 제 1 캐비티 영역 및 상기 제 2 캐비티 영역에 모두 배치되는 적외선 센서 패키지. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 본딩층은 상기 제 2 캐비티 영역에서 상기 제 2 캐비티 영역의 내측벽과 직접 접촉하며 배치되는 적외선 센서 패키지. - 제 1항에 있어서,
상기 하부 기판의 폭은 상기 상부 기판의 폭보다 크고,
상기 상부 기판의 일단은 상기 하부 기판과 이격하여 배치되는 적외선 센서 패키지. - 제 3항에 있어서,
상기 접착층은 상기 상부 기판의 일단과 상기 하부 기판의 이격 영역을 메우면서 배치되는 적외선 센서 패키지. - 제 1항에 있어서,
상기 접착층은 상기 제 1 캐비티 영역 및 상기 제 2 캐비티 영역에 모두 배치되는 적외선 센서 패키지. - 제 5항에 있어서,
상기 제 2 캐비티 영역에 배치되는 상기 접착층의 일단은 경사를 가지는 곡면으로 형성되는 적외선 센서 패키지. - 제 6항에 있어서,
상기 접착층의 경사각도는 40° 내지 50°인 적외선 센서 패키지. - 제 1항에 있어서,
상기 제 2 캐비티 영역에 배치되는 상기 제 1 본딩층의 길이 및 상기 제 2 본딩층의 길이는 서로 대응되는 적외선 센서 패키지. - 제 1항에 있어서,
상기 하부 기판은,
하부 지지부;
상기 하부 지지부의 가장자리로부터 절곡되어 연장되는 제 1 측부 지지부; 및
상기 제 1 측부 지지부로부터 상기 제 1 측부 지지부가 연장되는 방향으로 연장되며 형성되는 제 2 측부 지지부를 포함하고,
상기 제 1 측부 지지부의 폭은 상기 제 2 측부 지지부의 폭보다 크고,
상기 제 1 측부 지지부의 상면은 및 상기 제 2 측부 지지부의 측면은 상기 제 2 캐비티 영역에서 노출되는 적외선 센서 패키지. - 제 9항에 있어서,
상기 제 1 본딩층과 상기 제 2 본딩층의 길이는 상기 제 1 측부 지지부의 노출되는 상면의 길이보다 길게 형성되는 적외선 센서 패키지. - 제 1항에 있어서,
상기 상부 기판의 하부면에 배치되는 게터를 더 포함하고,
상기 제 2 본딩층은 상기 게터와 150㎛ 이상의 거리로 이격하여 배치되는 적외선 센서 패키지.
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