[发明专利]具有真空密封透镜盖的热成像系统和相关晶圆级制造方法

说明书

技术领域

一种使用一热敏像素的阵列，从发自场景的入射红外辐射形成一个场景的图像的热成像系统。所有物体放射出所谓的黑体辐射。一个物体放射出黑体辐射的强度和波长系为该物体温度的函数。由一高温物体发出的黑体辐射系比一较冷物体发射黑体辐射更加强烈且在较短波长到达峰值。因此，一个通过热成像系统形成的图像反映了由热成像系统观察到的场景的温度变化。

背景技术

在一类的应用中，热成像系统系被用于取得由很少或没有可见光照亮的场景的图像，并且因此不能被一标准可见光相机映像。例如，热成像系统系用于监视用途和夜视目的。在另一类的应用中，热成像系统系被用于取得关于一个场景的讯息，其系由通过在场景中的物体发出的红外线，相对于可见光，传送。这类应用包括建筑物检测，医疗诊断，气象学和天文学。

高质量的热图像需要有效地管理该热成像系统本身的热特性。热图像感测器的各像素之间的热串扰，以及每个单独的像素和其他热成像系统的非像素部分之间，必须最小化以避免图像的模糊。因此，一热成像系统的热图像感测器被密封在真空中。由于传统的热成像系统系复杂的并且昂贵制造。

发明内容

在一个实施例中，具有一真空密封透镜盖的一热成像系统，包括(a)具有用于检测热辐射的一热敏像素的阵列的一热图像感测器，和(b)用于从一个场景的热辐射成像到热敏像素的阵列和在热敏像素的周围密封一真空的一透镜。

在一个实施例中，一种用于制造一具有真空密封透镜盖的热成像系统的晶圆级方法包括密封一具有一多个透镜的透镜晶圆，到一具有多个热图像感测器每个具有一热敏像素的阵列的感测器晶圆，为每个多个热图像感测器密封一真空在热敏像素周围。

附图说明

图1根据一实施例说明了一具有真空密封透镜盖的热成像系统。

图2根据一个实施例说明了用于制造一具有真空密封透镜盖的热成像系统的晶圆级方法。

图3根据一个实施例说明了图2方法的步骤。

图4根据另一实施例说明了图2方法的步骤。

图5根据一个实施例说明了一个用于形成一包括多个真空密封透镜盖的透镜晶圆的方法。

图6A，6B和6C根据一实施例说明了一热成像系统，其中一真空密封透镜盖的一个平面侧系沿着环绕热图像感测器的热敏像素阵列的路径密封到一热图像感测器。

图7根据一个实施例说明一个热成像系统，其中一个真空密封透镜盖密封每个热敏像素在一各自独立的真空中。

图8根据一实施例说明一具有一真空密封透镜盖密封到一热图像感测器在热图像感测器的热敏像素阵列内部位置的热成像系统。

图9根据一实施例说明一具有真空密封透镜盖密封到热图像感测器的热成像系统，其中介于真空密封透镜盖和热图像感测器之间的所有接触点系都位于该热敏像素阵列的外部。

图10根据一个实施例说明一具有真空密封透镜盖密封到热图像感测器的热成像系统，其中一些但不是全部在热图像感测器中像素囊之间的边界系从真空密封透镜盖和热图像感测器之间的界面凹入。

图11A和11B根据一实施例说明了一具有真空密封透镜盖密封到一热图像感测器的热成像系统，其中该真空密封透镜盖具有面向该热图像感测器的凹面。

图12A和12B根据一个实施例说明了一热敏像素的组态。

图13A和13B根据一个实施例说明了一热敏像素的另一个组态。

具体实施方式

图1说明，在横剖面侧视图，一个具有一个真空密封透镜盖110的示范性热成像系统100。热成像系统100包括真空密封透镜盖110和热图像感测器120。热图像感测器120包括热敏像素122的阵列，每个悬置在一个相应的囊124中。为了清楚地说明，只有一个热敏像素122和一个囊124被标记在图1中。真空密封透镜盖110在热敏像素122周围密封一真空在囊124中。在热敏像素122和囊124之间的机械支撑结构延伸至在囊124中由透镜盖110到悬置热敏像素122密封的真空。为清楚地说明，这样的机械支撑结构系未在图1中描绘。

对于本公开的目的，“真空”一词指的是相比于一个巴的标准压力减少的一个压力。例如，“真空”可以指被减少至约一个巴的1％或更小的一个压力。