用作真空吸气剂的晶片级封装焊料阻挡物的制作方法
【技术领域】
【背景技术】
[0001]封装的焦平面阵列(FPA)可包括检测器阵列、相关联的基准检测器阵列、读出电路以及密封这些结构中的一个或多个结构的透射罩。透射罩可经由诸如密封环之类的密封结构来进行密封。密封结构可包括两个部件，位于透射罩上的第一部件和位于基板上的第二部件，该基板包含检测器阵列、基准阵列和读出电路。两个部件可对准并且焊接在一起，以将所述两个部件密封在一起。
[0002]在某些情况中，透射罩的表面之一可包括红外屏蔽件(infrared shield)，其可以由用于形成该密封结构的两个部件的相同材料(例如金)制成。因此，用于密封红外检测器的焊料会润湿屏蔽件，就像它对密封结构做的那样。如果焊料从密封结构移出并且润湿屏蔽件，则屏蔽件可能吸引更多焊料到屏蔽件上。这可能从密封处耗损焊料，并且阻碍气密密封。焊料挤出(extrus1n)也可能导致基准检测器阵列中的短路。另外，如果熔化的焊料从密封区域挤出并且接触硅表面，则可能在硅与焊料中的锡之间发生反应。反应产物可使得接合线(bond line)和气密密封的可靠性劣化。
[0003]用于防止焊料润湿屏蔽件的一种常用方法是使得每个屏蔽件的尺寸仅略大于对应的基准检测器阵列的尺寸。然后，确定密封结构的尺寸，使得在密封件与屏蔽件之间存在足够的间隙以防止在接合(bonding)工艺期间挤出的焊料润湿屏蔽件。超出密封区域延伸或提供阻挡层也可防止硅与焊料之间的接触。
【发明内容】
[0004]本申请的一个或多个方面涉及与制造电子器件的方法相关的实施例。该方法可包括:提供第一基板，所述第一基板具有至少一个腔体和围绕所述至少一个腔体的表面；将钛材料的焊料阻挡层沉积在所述第一基板的所述表面上；在所述钛材料的焊料阻挡层的一部分和所述第一基板的一部分中的至少一个上形成第一密封结构，以形成围绕所述至少一个腔体的周界的环；在真空环境中使所述钛材料的焊料阻挡层活化，以用作吸气剂；提供第二基板，所述第二基板包括附连到其的至少一个器件和第二密封结构，所述第二密封结构形成围绕所述至少一个器件的周界的环；将所述第一密封结构与所述第二密封结构对准，使得所述第一基板的至少一个腔体位于所述至少一个器件上方；以及使用焊料将所述第一基板接合到所述第二基板，其中，所述焊料阻挡层防止所述焊料在接合期间接触所述第一基板。
[0005]根据一些实施例，活化包括:将所述钛材料的焊料阻挡层加热到大约200°C到大约500°C范围的温度，持续大约10分钟到大约120分钟范围的时间段。
[0006]根据一些实施例，沉积所述钛材料的焊料阻挡层包括:沉积所述焊料阻挡层，使得所述钛材料的厚度处于大约1000埃到大约10，000埃的范围内。
[0007]根据一些实施例，在将所述第一密封结构对准到所述第二密封结构之后，执行至少一个钛材料的焊料阻挡层的活化。
[0008]根据一些实施例，与将所述第一基板接合到所述第二基板同时地执行所述钛材料的焊料阻挡层的活化。
[0009]根据一些实施例，所述第一密封结构形成在所述第一基板的所述部分上，所述钛材料的焊料阻挡层形成在所述第一基板的所述表面上并且在所述第一密封结构的周界周围。
[0010]根据一些实施例，所述方法还包括:在所述第一基板的所述表面上沉积至少一层阻挡材料。在另一些实施例中，在沉积所述钛材料的焊料阻挡层之前执行所述至少一层阻挡材料的沉积。在一些实施例中，所述钛材料的焊料阻挡层沉积在所述第一密封结构的周界周围。在一个或多个实施例中，沉积所述钛材料的焊料阻挡层，使得它与所述第一密封结构的周界的一部分重叠。在至少一个实施例中，所述至少一层阻挡材料包括钛钨。在各种实施例中，所述钛材料的焊料阻挡层与所述至少一层阻挡材料相比是更多孔的。
[0011]本申请的一个或多个其他方面涉及封装电子器件。所述封装电子器件可以包括:第一基板，所述第一基板具有形成在其上的至少一个腔体和围绕所述至少一个腔体的第一表面；第二基板，所述第二基板包括附连到其上的至少一个器件；第一密封结构，设置在所述第一基板上；第二密封结构，设置在所述第二基板上，并且利用焊料接合到所述第一密封结构，使得所述第一表面朝向所述第二基板且所述至少一个腔体位于所述至少一个器件上方；以及焊料阻挡物，包括在所述焊料与所述第一基板之间位于所述腔体的周界周围的至少一层钛材料，所述至少一层钛材料已经被活化以用作吸气剂。
[0012]根据一些实施例，所述至少一层钛材料设置在所述第一基板的第一表面上并且在所述第一密封结构的周界周围。
[0013]根据一些实施例，所述焊料阻挡物设置在所述第一基板的第一表面的一部分上，所述第一密封结构设置在所述至少一层钛材料的一部分上。
[0014]根据一个或多个实施例，所述焊料阻挡物还包括位于所述腔体的周界周围的至少一层阻挡材料。根据至少一个实施例，所述至少一层钛材料设置在所述至少一层阻挡材料上并且在所述第一密封结构的周界周围。
[0015]根据一些实施例，所述至少一层钛材料的厚度在大约1000埃到大约10，000埃的范围内。
[0016]根据各种实施例，所述第二基板还包括附连到其上的至少一个基准器件，所述至少一层钛材料位于所述至少一个基准器件上方。
【附图说明】
[0017]附图无意是按比例绘制的。在附图中，图示于各图中的每个相同或几乎相同的部件由相似的数字表示。为了清楚起见，可能没有在每幅图中都标注出每个部件。在附图中:
[0018]图1是根据本发明各方面的封装电子器件的一个示例的一部分的侧视图的框图；
[0019]图2是根据本发明各方面的封装电子器件的俯视图的框图；
[0020]图3是根据本发明各方面的封装电子器件的另一示例的一部分的侧视图的框图；
[0021]图4是根据本发明各方面的封装电子器件的另一示例的一部分的侧视图的框图；
[0022]图5是根据本发明各方面的封装电子器件的另一示例的一部分的侧视图的框图；
[0023]图6是根据本发明各方面的封装电子器件的另一示例的一部分的侧视图的框图；
[0024]图7是根据本发明各方面的封装电子器件的另一示例的一部分的侧视图的框图；
[0025]图8是图示了根据本发明各方面的方法的两个示例的流程图；以及
[0026]图9是图示了根据本发明各方面的方法的另外两个示例的流程图。
【具体实施方式】
[0027]借助于介绍，各方面和实施例提供了用于制造电子器件的方法，所述电子器件包括有能够用作焊料阻挡物(solder barrier)和真空吸气剂(vacuum getter)两者的使用材料。在一些方面中，该材料可以附加地用作光学屏蔽件。在这里使用时，术语“电子器件”和“器件”被可互换地使用，将被理解为涵盖半导体裸芯(die)、RF器件、MEMS器件以及根据本发明的一个或多个实施例可以使用的其它电部件。电子器件可包括或作为更大系统的一部分。电子器件的非限制性示例还包括显示器和传感器阵列，其包括检测器和基准器件。在某些实施例中，电子器件可以是包括传感器元件的MEMS器件。在这里使用时，术语“微机电系统”和“MEMS”被可互换地使用，可以指的是各种MEMS器件中的任何一种。在以下描述中，术语“MEMS器件”用作指代机电器件的通用术语，而无意指的是任何特定尺度的机电器件，除非另外特别注明。在至少一个实施例中，MEMS器件是非冷却(uncooled)红外福射热计 FPA。
[0028]图1是绘示了晶片级封装红外检测器的一部分的侧视图的框图。封装红外检测器10包括完成的(例如，封装的)电子器件的一部分，其中盖晶片(lid wafer) 100已经密封到检测器晶片110。在密封腔体102中的是检测器器件108和基准器件106。检测器器件108和基准器件106可以是电子器件，如上所述。在一些方面中，密封腔体102可以被气密密封。盖晶片100和检测器晶片110可以是封装红外检测器10的两个部件。检测器晶片110可包括基板(例如，硅基基板)，其包括形成在其上的任何数目的检测器器件108。在一些实施例中，检测器器件108的数目可对应于盖晶片100中的腔体102的数目。
[0029]盖晶片100可以用作为用于形成在检测器晶片110的基板上的多个不同的检测器器件108和基准器件106的罩。如下面进一步论述的那样，盖晶片100和检测器晶片110可以对准，使得盖密封结构124与检测器密封结构126对准，从而腔体10