本發(fā)明涉及mems紅外光源，特指一種具有優(yōu)異長期可靠性的mems紅外光源及其制造方法。
背景技術(shù)：
1、mems紅外光源是近年來迅速發(fā)展的一種新型紅外輻射器件，它利用mems技術(shù)將微型加熱元件與光學(xué)結(jié)構(gòu)集成在硅基芯片上，通過電熱效應(yīng)產(chǎn)生高精度、可控的紅外輻射。相比傳統(tǒng)紅外光源（如鎢絲燈、激光二極管或熱輻射體），mems紅外光源憑借其微型化、低功耗、快速響應(yīng)和高調(diào)制性能，在氣體檢測、光譜分析、紅外成像、智能傳感和通信等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。
2、然而，在以上的應(yīng)用中，mems紅外光源工作通常需要進行電調(diào)制，即工作在閃爍狀態(tài)，此時mems紅外光源的中心薄膜處于高溫和低溫交替循環(huán)的狀態(tài)，較高的溫差產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，同時光源輻射區(qū)下方的空氣熱脹冷縮導(dǎo)致光源中心薄膜一直處于振動狀態(tài)，易造成光源失效。
3、為解決由此原因造成的mems紅外光源可靠性問題，現(xiàn)有的一些應(yīng)用通常使用較低的驅(qū)動電壓或功率來減小mems紅外光源工作時的振動，但是這種做法同時會降低mems紅外光源的輸出光強信號。另外，專利cn118579715a提出的一種通過墊片將光源芯片墊高的封裝方法進行改善，該方法通過讓光源輻射區(qū)下方的空氣與外界連通，可減小mems紅外光源閃爍工作時的振動幅度，在不降低光源輸出信號的同時提高了mems紅外光源的可靠性，但是該方法封裝過程較為麻煩，需先貼墊片再貼芯片，成本較高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種具有優(yōu)異長期可靠性的mems紅外光源及其制造方法，不僅使mems紅外光源具有長期可靠性，且封裝工藝簡單，成本較低，適合批量生產(chǎn)。
2、為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種具有優(yōu)異長期可靠性的mems紅外光源，包括封裝基座、紅外光源芯片、聚光杯和紅外窗口；
3、所述封裝基座中心設(shè)置有凹槽；
4、所述紅外光源芯片設(shè)置在封裝基座上，其紅外輻射區(qū)下方的空腔位于凹槽正上方，通過凹槽與外界空氣連通；
5、所述聚光杯安裝在封裝基座上，對紅外光源芯片輻射的紅外光進行準直和聚焦；
6、所述紅外窗口安裝在聚光杯的卡槽內(nèi)，對發(fā)出的紅外光進行濾光，同時也起到隔絕外界環(huán)境與紅外光源芯片直接接觸進而保護紅外光源芯片的作用。
7、本發(fā)明還公開了一種具有優(yōu)異長期可靠性的mems紅外光源的制造方法，包括以下步驟：
8、s01.提供帶凹槽的封裝基座；
9、s02.在所述封裝基座上進行點膠，貼上紅外光源芯片，并進行固化處理；
10、s03.對所述紅外光源芯片進行打線封裝，使得光源芯片與基座引腳電氣連通；
11、s04.在所述封裝基座上安裝聚光杯；
12、s05.在所述聚光杯的卡槽內(nèi)安裝紅外窗口。
13、優(yōu)選的，步驟s01中所述封裝基座為to金屬基座、陶瓷基座中的一種。
14、優(yōu)選的，步驟s01中所述凹槽位于封裝基座上方中心處，形狀為矩形、正方形、十字形或其他形狀中的一種，其深度為0.1-1mm。
15、優(yōu)選的，步驟s02中所述紅外光源芯片包括半導(dǎo)體襯底區(qū)和紅外輻射區(qū)；所述紅外輻射區(qū)下方設(shè)置有空腔；所述空腔位于基座凹槽上方。
16、優(yōu)選的，步驟s02中所述紅外光源芯片通過固晶膠水固定在封裝基座上。
17、優(yōu)選的，步驟s03中所述的打線方式為熱壓焊、超聲焊、熱超聲焊中的一種，所用引線為金線、銅線、鋁線中的一種。
18、優(yōu)選的，步驟s04中所述聚光杯材料為鋁、不銹鋼中的一種，包含了至少一個光學(xué)曲面，其高度2-30mm。
19、優(yōu)選的，步驟s05中所述紅外窗口為硅、鍺、藍寶石、氟化鋇、硫化鋅中的一種，其厚度為0.3-1mm。
20、由于上述技術(shù)方案的運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：
21、本發(fā)明通過在封裝基座上挖槽，能使紅外輻射區(qū)下方的空氣與外界連通，解決了現(xiàn)有技術(shù)中因空氣熱脹冷縮導(dǎo)致的光源薄膜振動問題，提高了mems紅外光源的長期可靠性，同時顯著簡化封裝流程，降低成本，適合批量生產(chǎn)，適用于氣體傳感、安防監(jiān)控、醫(yī)療成像等領(lǐng)域。
1.一種具有優(yōu)異長期可靠性的mems紅外光源，包括封裝基座、紅外光源芯片、聚光杯和紅外窗口，其特征在于：
2.一種具有優(yōu)異長期可靠性的mems紅外光源的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有優(yōu)異長期可靠性的mems紅外光源的制造方法，其特征在于：步驟s01中所述封裝基座為to金屬基座、陶瓷基座中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有優(yōu)異長期可靠性的mems紅外光源的制造方法，其特征在于：步驟s01中所述凹槽位于封裝基座上方中心處，形狀為矩形、正方形、十字形中的一種，其深度為0.1-1mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有優(yōu)異長期可靠性的mems紅外光源的制造方法，其特征在于：步驟s02中所述紅外光源芯片包括半導(dǎo)體襯底區(qū)和紅外輻射區(qū)；所述紅外輻射區(qū)下方設(shè)置有空腔；所述空腔位于基座凹槽上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有優(yōu)異長期可靠性的mems紅外光源的制造方法，其特征在于：步驟s02中所述紅外光源芯片通過固晶膠水固定在封裝基座上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有優(yōu)異長期可靠性的mems紅外光源的制造方法，其特征在于：步驟s03中所述的打線方式為熱壓焊、超聲焊、熱超聲焊中的一種，所用引線為金線、銅線、鋁線中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有優(yōu)異長期可靠性的mems紅外光源的制造方法，其特征在于：步驟s04中所述聚光杯材料為鋁、不銹鋼中的一種，包含了至少一個光學(xué)曲面，其高度2-30mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有優(yōu)異長期可靠性的mems紅外光源的制造方法，其特征在于：步驟s05中所述紅外窗口為硅、鍺、藍寶石、氟化鋇、硫化鋅中的一種，其厚度為0.3-1mm。