陶瓷封装管壳具有优异的机械性能、热稳定性能、绝缘性能、气密性能、防潮性能、避光性能等，是常用的电子封装材料之一，在非制冷红外探测器封装中也有广泛应用。一、什么是非制冷红外探测器
非制冷红外探测器是非制冷热成像系统的核心部件，它利用了所有高于绝对零度的物体均会向外辐射能量这一基本性质，使用敏感元材料吸收目标物的辐射能量，将其转换为热能，热能的变化使得敏感元的物理性质发生变化，再通过专项设计的某种转换机制将该物理性质的变化转换为电信号，实现对目标物的探测和测量。非制冷红外探测器由于无需制冷装置，能够工作在室温状态下，具有成本低、体积小、功耗低等特点，在红外领域得到了广泛的应用。在军事应用方面，非制冷型探测器的应用逐渐进入了之前制 冷型探测器的应用范围，大量应用在一些低成本的武器系统，甚至在一些应用领域取代了原来的非制冷型探测器。随着非制冷红外探测器技术的快速发展，相关产品的技术水平和质量水平大幅提高，成本不断降低，非制冷红外探测器在安防监控、电力监测、医疗测温等民用领域获得广泛应用。图 红外探测器，图源Lynred（ULIS与Sofradir合并后成立的新公司）随着人工智能技术不断进步，非制冷红外探测器在智能驾驶、生物识别、物联网等领域应用需求将不断增多，新兴市场的发展将成为推动非制冷红外探测器市场增长的重要动力，带动其需求快速提升，同时非制冷红外探测器朝着“低成本、小型化、高可靠性”的发展方向。二、陶瓷封装是主流封装技术
非制冷红外探测器的成本和可靠性显得越来越重要，封装技术的水平是影响非制冷红外探测器的成本和可靠性的重要因素。非制冷红外探测器技术的发展也带动了其封装技术的发展。封装的具体功能包括电源供给、信号交流、散热、芯片保护和机械支撑等，广义来说就是将红外探测器所具有的电子物理功能转变为适用于机器或系统的形式。目前，封装成本已经占非制冷红外探测器研制总费用的 50%以上，决定非制冷红外探测器成本和可靠性的主要因素之一是其封装技术水平，所以封装技术已逐渐成为非制冷红外探测器技术领域的研究重点之一。非制冷红外探测器的封装形式主要包括金属封装、陶瓷封装、晶圆级封装以及像元级封装。陶瓷封装是金属封装的升级形式，能够使非制冷红外探测器兼具高性能、低成本、小体积和轻质量等优点。封装技术 | 发展阶段 | 优点 | 缺点 |
金属封装 | 第一代封装技术 | 可在极端环境下使用 | 成本高、高功耗、生产周期长 |
陶瓷封装 | 第二代封装技术 | 读出电路有自调整功能，无TEC，采用薄膜或片式吸气剂，相对金属封装，成本、体积、重量和功耗更低 | 尺寸大，成本仍较高 |
晶圆级封装 | 第三代封装技术 | 读出电路有自调整功能，部分工艺与硅工艺相兼容，无TEC，小尺寸，轻便 | 工艺复杂，技术难度高，成品率需提高 |
像元级封装 | 第四代封装技术 | 与Si技术完全兼容，超低成本 | 尚处于研发阶段 |
非制冷型红外探测器用封装外壳类型有蝶形、CLCC（QFN）和PGA。传统非制冷红外探测器的陶瓷封装形式主要由红外窗口、可伐框、芯片、吸气剂、管壳和引脚组件构成。封装材料使用陶瓷材料，封装体积和重量都有减少，同时也一定程度降低了封装成本。陶瓷封装的内部已经省去TEC制冷器，所使用的管壳是陶瓷基板（多层布线），吸气剂采用的是片式或者薄膜吸气剂，这些都能减小封装的体积和成本。芯片完成组装、打线等工序后，采用真空除气、吸气剂激活、真空密封的三合一的封接技术，其主要流程为芯片背金贴片、打线、三合一焊接。图 陶瓷封装非制冷型红外探测器，来源：Lynred陶瓷封装是目前非制冷红外探测器封装的主流形式。国外代表企业有法国Lynred、美国DRS、以色列 SCD、加拿大INO，国内代表企业有艾睿光电、大立、睿创微纳、高芯科技等。艾邦建有陶瓷封装全产业链微信群，欢迎陶瓷封装产业链上下游扫码加群与我们交流。
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The 7th Ceramic Packages Industry Forum
序号 | 暂定议题 | 拟邀请 |
1 | 多层陶瓷高温共烧关键技术介绍 | 佳利电子 副总 胡元云 |
2 | 氮化铝陶瓷封装材料现状及技术发展趋势 | 中电43所/合肥圣达 集团高级专家 张浩 |
3 | 半导体芯片管壳封装及设备介绍 | 佛大华康 董事长 刘荣富 |
4 | HTCC陶瓷封装用配套电子材料的匹配性问题研究 | 泓湃科技 CEO 陈立桥 |
5 | HTCC氢氮气氛烧结窑炉 | 北京中础窑炉 副总经理 付威 |
6 | AI技术在陶瓷膜片外观缺陷检测中的应用介绍 | 深圳禾思 副总经理/创始人 刘伟生 |
7 | 多层陶瓷关键设备技术 | 上海住荣 |
8 | 集成电路陶瓷封装外壳仿真设计 | 合肥芯谷微 研发总监 胡张平 |
9 | 激光技术在陶瓷封装管壳领域的应用 | 德中技术 张卓 战略发展与市场总监 |
10 | 多层共烧金属化氮化铝陶瓷工艺研究 | 待定 |
11 | 陶瓷封装外壳在光通信领域的应用趋势 | 拟邀请十三所/三环 |
12 | 多层陶瓷封装外壳的生产工艺和可靠性设计 | 拟邀请东瓷科技/宜兴电子器件总厂 |
13 | 等离子清洗在高密度陶瓷封装外壳上的应用 | 拟邀请吉康远景/东信高科/纳恩科技/晟鼎精密 |
14 | HTCC高温共烧陶瓷用生瓷带的开发 | 拟邀请六方钰成 |
15 | B-stage胶水在管壳封装中的应用 | 拟邀请佛山华智 |
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原文始发于微信公众号（艾邦陶瓷展）：陶瓷封装外壳在非制冷红外探测器中的应用
