红外光源的利记博彩app
专利名称:红外光源的利记博彩app
【专利摘要】本实用新型提供了一种红外光源，包括衬底、设于所述衬底上表面的支撑膜、设于所述支撑膜上表面的温度传感器、设于所述温度传感器上方的绝缘层、设于所述绝缘层上表面的加热源、设于所述加热源上方的黑体薄膜；所述温度传感器具有与外电路实现通信连接的引线点，所述加热源具有与外电路实现电性连接的接线点，所述引线点与所述接线点的部分结构向外暴露以与外电路连接。所述红外光源通过将所述温度传感器设置于红外光源的辐射区域，能够实时反馈红外光源的辐射温度，可有效提高NDIR模块的探测精度和分辨率，在NDIR气体传感领域有应用前景。
【专利说明】
红外光源
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种红外光源，尤其涉及一种带温度反馈功能的MEMS红外光源。
【背景技术】
[0002]红外光源广泛应用于非色散红外(NDIR)气体传感器模块中，通过加热电极对黑体辐射层进行加热，使其发射出广谱热辐射红外光，经红外滤波片滤光后出射特定波长的红外光，经过待测气体时被吸收发生衰减，根据比尔-朗伯定律:I = 1.exp(-yCL)对比衰减前后的光强计算出待测气体的浓度。其中，I为有气体吸收时到达探测器的红外光强，1为没有气体吸收时到达探测器的红外光强，C为腔室内的气体浓度，L为腔室长度或红外光光程，μ为气体的吸收系数。
[0003]由于黑体辐射产生的红外光谱取决于辐射温度，因此红外光源的温度变化对NDIR传感器的测量结果有显著影响。作为一个热相关器件，红外光源的温度变化主要来源于输入功率波动和外部散热环境变化。其中，功率波动因素常常在NDIR模块中通过电路实现实时监测。外部散热环境变化主要来自于NDIR模块中与红外光源相连的机械结构热传导、环境温度变化、空气流速变化等。目前NDIR模块普遍仅在远离光源的探测器端放置温度传感器，当光源温度发生变化时，探测器端建立相应的热平衡时间较长，如果光源温度持续变化，探测器端的温度传感器将始终存在一个滞后效应，导致温度传感器测量结果的基线发生漂移，影响探测的稳定性和精度。
[0004]目前的红外光源器件往往仅有加热发光功能，例如白炽灯、卤素灯、镍铬合金丝光源、碳硅棒光源、MEMS红外光源等，如果温度传感器仅是安装在光源器件的附近，所测量的温度变化和灯芯的温度变化间会存在反应滞后、非线性等问题，因此，要实现对光源发光状态的实时监控，需要在光源最核心的灯芯上集成温度传感器。
[0005]有鉴于此，有必要提供一种改进的红外光源，以解决上述问题。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种带温度反馈功能的MEMS红外光源。
[0007]为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种红外光源，包括衬底、设于所述衬底上表面的支撑膜、设于所述支撑膜上表面的温度传感器、设于所述温度传感器上方的绝缘层、设于所述绝缘层上表面的加热源、设于所述加热源上方的黑体薄膜;所述温度传感器具有与外电路实现通信连接的引线点，所述加热源具有与外电路实现电性连接的接线点，所述引线点与所述接线点的部分结构向外暴露以与外电路连接。
[0008]作为本实用新型的进一步改进，所述红外光源还包括自所述衬底下表面的中间部位向上凹陷的空腔。
[0009]作为本实用新型的进一步改进，所述红外光源还包括使所述引线点与所述接线点背离所述衬底的一侧向上暴露的引线通道。
[0010]作为本实用新型的进一步改进，所述衬底为(100)晶向的单晶硅片。
[0011]作为本实用新型的进一步改进，所述支撑膜和所述绝缘层均为SiNx薄膜或S12薄膜中的一种或两种的组合。
[0012]作为本实用新型的进一步改进，所述温度传感器为图形化的第一金属薄膜，所述第一金属薄膜选用铂电阻或镍铬合金电阻。
[0013]作为本实用新型的进一步改进，所述加热源为图形化的第二金属薄膜，所述第二金属薄膜选用铂电阻或镍铬合金电阻。
[0014]作为本实用新型的进一步改进，所述温度传感器位于所述支撑膜的中间且呈线条状，所述温度传感器具有分布于两端的两个引线点;所述加热源具有两个接线点，且两个所述接线点分别位于所述温度传感器的两侧;所述加热源与所述引线点自上向下在所述衬底上的投影不重叠。
[0015]作为本实用新型的进一步改进，所述黑体薄膜位于所述加热源除去所述接线点的部分上方。
[0016]作为本实用新型的进一步改进，所述红外光源还包括封装管座，所述封装管座上具有与所述接线点或所述引线点连接的焊盘及与每个所述焊盘连接的引脚;所述焊盘的数量不少于所述引线点和所述接线点数量的总和。
[0017]本实用新型的有益效果是:本实用新型的红外光源通过将所述温度传感器设置于红外光源的辐射区域，能够实时反馈红外光源的辐射温度，解决目前NDIR模块无法实时监控红外光源温度漂移，从而导致测量结果零点发生漂移的缺点，可有效提高NDIR模块的探测精度和分辨率，在NDIR气体传感领域有应用前景。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的红外光源的衬底的结构示意图，其中(a)为侧视图；(b)为俯视图。
[0019]图2是在图1所示的衬底的上表面制作支撑膜、下表面制作掩膜层后的结构示意图；其中(a)为侧视图；(b)为俯视图。
[0020]图3是在图2所示的支撑膜的上表面制作温度传感器后的结构示意图；其中(a)为侧视图；(b)为俯视图。
[0021]图4是在图3所示的温度传感器的上方制作绝缘层后的结构示意图；其中(a)为侧视图；(b)为俯视图。
[0022]图5是在图4所示的绝缘层的上表面制作加热源后的结构示意图；其中(a)为侧视图；(b)为俯视图。
[0023]图6是在图5所示的基础上去除引线点上方的绝缘层的结构示意图；其中(a)为侧视图；(b)为俯视图。
[0024]图7是在图6基础上在所述掩膜层上设置窗口后的结构示意图；其中(a)为侧视图；(b)为俯视图；(C)为仰视图。
[0025]图8是在图7基础上在所述加热源的上方制作黑体薄膜后的结构示意图；其中(a)为侧视图；(b)为俯视图；(C)为仰视图。
[0026]图9是在图8基础上制作空腔后的结构不意图；其中(a)为侧视图；(b)为俯视图；(C)为仰视图。
[0027]图10是图9所示的红外光源芯片固定在封装管座上的结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。
[0029]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”“下”等指示的方位或位置关系为基于附图中侧视图所示上、下方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0030]如图1?图10所示，本发明的红外光源的利记博彩app，包括如下步骤:S1:提供一块单晶硅片作为结构衬底I，在所述衬底I的上表面制作支撑膜2作为结构支撑体;S2:在所述支撑膜2的上表面制作温度传感器3，所述温度传感器3具有用以与外电路通信连接的引线点31; S3:在所述温度传感器3的上方制作绝缘层4; S4:在所述绝缘层4的上表面制作加热源5，所述加热源5具有用以与外电路电性连接的接线点51; S5:在所述加热源5的上方制作黑体薄膜6作为辐射层;S6:使所述引线点31与所述接线点51的部分结构向外暴露以与外电路连接。
[0031]该红外光源的利记博彩app中，SI?S6的编号仅仅为了描述方便，并不代表步骤的先后顺序。具体步骤顺序为:SI?S5的先后顺序不变，但是SI?S5中的任意两个相邻步骤之间均可插入其他步骤;而步骤S6根据具体制作工艺可位于步骤S2之后的任意步骤前后，SPS6可位于S2与S3之间，S6也可位于S3与S4之间，S6还可位于S4与S5之间。
[0032]上述红外光源的利记博彩app，将所述温度传感器3设置于红外光源的辐射区域，能够实时反馈红外光源的辐射温度，解决目前NDIR模块无法实时监控红外光源温度漂移，从而导致测量结果零点发生漂移的缺点，可有效提高NDIR模块的探测精度和分辨率，在NDIR气体传感领域有应用前景。
[0033]进一步地，红外光源的利记博彩app还包括位于步骤SI之后的步骤S7:在所述衬底I的下表面的中间部位向上刻蚀深槽以形成空腔;完成红外光源芯片的制作。所谓步骤S7位于步骤SI之后，可以理解为:步骤S7位于步骤SI之后的任意步骤前后。所述具体地，步骤S7包括两种情况:其一是在所述衬底I的下表面的中间部位刻蚀深槽至所述支撑膜2，以使得未被刻蚀掉的衬底I的周缘部分与所述支撑膜2形成空腔。其二是在所述衬底I的下表面的中间部位刻蚀深槽未至所述支撑膜2，以使得未被刻蚀掉的衬底I内形成朝下开放的空腔。
[0034]具体地，步骤SI中的所述衬底I采用(100)晶向的单晶硅片，所述支撑膜2为采用LPCVD沉积等方法制备的S iNx薄膜、热氧化法生长的Si O2薄膜中的一种或两种的组合。于本实施例中，所述支撑膜2为约500nm厚的SiNx薄膜。
[0035]步骤S2具体为:在所述支撑膜2的上表面制作厚度介于50nm?500nm之间的图形化的第一金属薄膜作为温度传感器3;所述温度传感器3具有分布于两端的两个引线点31。进一步地，所述第一金属薄膜选用铂电阻或镍铬合金电阻，所述第一金属薄膜与下一层所述支撑膜2之间还需要加入黏附层，以增强所述第一金属薄膜与所述支撑膜2的粘合性能。
[0036]本实施例中，所述温度传感器3位于所述支撑膜2的中间且呈线条状，所述温度传感器3具有对称分布于线条两端的两个引线点31;具体操作可采用间接法:先在所述支撑膜2上制作一层第一金属薄膜或黏附层/第一金属薄膜，再对金属薄膜或黏附层/第一金属薄膜进行刻蚀形成图形化的第一金属薄膜。另外，图形化的所述温度传感器3也可以采用直接法，即通过掩模板在所述支撑膜2上制作一层第一金属薄膜，再除去掩模板;或通过印刷等方式直接直接形成图形化的第一金属薄膜。
[0037]步骤S3中的绝缘层4为采用PECVD沉积的SiNx薄膜、S12薄膜中的一种或两种的组合，所述绝缘层4的厚度介于300nm?3000nm之间。所述绝缘层4为半透明或透明的薄膜，故在俯视图中可以透过所述绝缘层4看到所述温度传感器3。
[0038]步骤S4具体为:在所述绝缘层4的上表面制作厚度介于50nm?500nm之间的图形化的第二金属薄膜作为加热源5，所述加热源5具有两个接线点51，且两个所述接线点51分别位于所述温度传感器3的两侧;所述加热源5与所述引线点31自上向下在所述衬底I上的投影不重叠;从而使得所述引线点31背离所述衬底I的一侧能够向外暴露以与外电路连接。进一步地，所述第二金属薄膜选用铂电阻或镍铬合金电阻，所述第二金属薄膜与下一层所述绝缘层4之间还需要加入黏附层，以增强所述第二金属薄膜与所述绝缘层4的粘合性能。
[0039]本实施例中，所述加热源5呈蛇形均匀分布于所述绝缘层4的上表面，且所述加热源5与所述引线点31自上向下在所述衬底I上的投影不重叠。另外，所述加热源5具有对称分布的两个接线点51，且两个所述接线点51分别位于所述温度传感器3的两侧。具体操作可采用间接法:在所述绝缘层4的上表面制作一层第二金属薄膜或黏附层/第二金属薄膜，再对金属薄膜或黏附层/第二金属薄膜进行刻蚀形成图形化的第二金属薄膜。另外，图形化的所述加热源5也可以采用直接法，即通过掩模板在所述绝缘层4上制作一层第二金属薄膜，再除去掩模板;或通过印刷等方式直接形成图形化的第二金属薄膜。
[0040]步骤S5具体为:通过气相沉积或电镀的方法在所述加热源5的上方制作黑体薄膜6，所述黑体薄膜6为在2μπι?5μπι波长下平均发射率大于0.8的金黑薄膜、铂黑薄膜、碳黑薄膜等中的一种或多种。为了能够充分利用所述加热源5产生的热量，所述黑体薄膜6的面积尽可能多地覆盖所述加热源5除去接线点51的部分。本实施例中，所述黑体薄膜6覆盖于所述加热源5除去接线点51的部分上，且所述黑体薄膜6的形状与所述加热源5的形状相同；而于其他实施例中，所述黑体薄膜6的形状与所述加热源5的形状可以不相同。
[0041]步骤S6为在所述引线点31上方刻蚀窗口形成引线通道，使所述引线点31背离所述衬底的一侧向上暴露。形成引线通道可以通过直接法或间接法，采用直接法即通过掩模板等方式直接形成未覆盖所述引线点31的绝缘层4，且后续工序中均需要避开所述引线点31上方。采用间接法时，步骤S6在步骤S3形成绝缘层4后即可实施，一般根据后序步骤的具体工艺要求可以随意调节步骤S6。当所述加热源5采用直接法制备时，S6步骤可位于S3步骤与S4步骤之间，此时只需除去覆盖所述引线点31的绝缘层4即可；当所述加热源5采用间接法制备时，S6也可位于S4与S5之间，此时在形成图形化加热源5的同时除去覆盖所述引线点31的绝缘层4即可。S6也可以与步骤S7的先后顺序进行互换。
[0042]步骤S7在步骤SI形成支撑膜2后即可实施，也即步骤S7可位于步骤S2?S6中的任意步骤的前后。优选地，步骤S7作为最后一步实施，在实施其他步骤时，由衬底I作为支撑，所述支撑膜2的中间部分不处于悬空状态，不易变形，有利于后序工序的实施。
[0043]步骤S7可以采用两种方法形成空腔。其一为直接法，即深硅干法刻蚀或者单晶硅各向异性湿法腐蚀方法在所述衬底I的下表面形成空腔。其二为间接法，先在所述衬底I的下表面制作掩膜层10，对掩膜层10进行刻蚀工艺形成刻蚀窗口，未去除的掩膜层10用作下一步衬底I刻蚀工艺的掩模;未去除的掩膜层10在最后可以去除或不去除都不影响红外光源的性能。所述掩膜层10与所述支撑膜2的成分相同，可以在步骤I中在所述衬底I的双面同时制作掩膜层10和支撑膜2。
[0044]进一步地，所述红外光源的利记博彩app还包括位于步骤S7之后的步骤S8封装步骤:提供一个封装管座7，所述封装管座7上具有至少4个焊盘8及与每个所述焊盘8连接的引脚9，所述焊盘8与所述引脚9分设于所述封装管座7的两侧;将所述红外光源芯片固定于所述封装管座7上，并将所述接线点51、引线点31分别连接至不同的所述焊盘8上。进一步地，还可以在所述封装管座7上设有所述焊盘8的一侧加装聚光罩、保护窗等元件。
[0045]请参阅图1?图10，以下将通过一个具体的实施例说明上述红外光源的利记博彩app。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂O
[0046]步骤1:如图1所示，提供一双面抛光的(100)晶向的单晶硅片作为衬底I;如图2所示，用LPCVD工艺在所述衬底I的两面均沉积约500nm厚的SiNx薄膜；
[0047]步骤2:如图3所示，用PVD沉积工艺在所述衬底I的上表面的SiNx薄膜上制作50nm?500nm厚的铀金属薄膜;所述铀金属薄膜与SiNx薄膜间加入5nm?50nm厚的由T1、Cr、TiW等材料制成的的黏附层，用于增加铂金属薄膜与SiNx薄膜间的结合力；再用光刻刻蚀的方法将铂金属薄膜及其下方的黏附层进行图形化，形成温度传感器3;
[0048]步骤3:如图4所示，在所述温度传感器3及经刻蚀后暴露的SiNx薄膜上表面用PECVD沉积工艺制作300nm?3000nm厚的透明的S12薄膜，作为绝缘层4;
[0049]步骤4:如图5所示，在所述绝缘层4的上表面用PVD沉积工艺制作50nm?500nm厚的铀金属薄膜，铀金属薄膜与绝缘层4间加入5nm?50nm厚的由T1、Cr、TiW等材料制成的的黏附层，用于增加铂金属薄膜与绝缘层4间的结合力，用光刻刻蚀的方法将铂金属薄膜及其下方的黏附层进行图形化，形成加热源5;
[0050]步骤5:如图6所示，采用光刻刻蚀的方法在所述绝缘层4上对应所述引线点31的位置处刻蚀出窗口，旨在去除该窗口内的所述绝缘层4形成引线通道，使所述绝缘层4下方的引线点31暴露在外；
[0051]步骤6:如图7所示，在衬底I的下表面的SiNx薄膜上用光刻刻蚀的方法制作方形窗口，旨在去除方形窗口内的SiNx，直至暴露单晶硅片衬底I，形成一个空腔；
[0052]步骤7:如图8所示，在步骤4所述的加热源5的上方用PVD沉积或电镀的方法制作金黑、铂黑、碳黑等黑体薄膜6中的一种或多种，形成黑体辐射层；
[0053]步骤8:如图9所示，将所述衬底I置于KOH溶液或TMAH溶液等各向异性腐蚀液中进行腐蚀，直至窗口内的单晶硅片被完全腐蚀，从下面暴露出单晶硅片衬底I上表面的SiNx支撑膜2，清洗切割后形成红外光源芯片。
[0054]步骤9:如图10所示，将切割后的芯片用耐高温粘合剂粘贴在金属或陶瓷封装管座7上，红外光源芯片上温度传感器3的引线点31和加热源5的两个接线点51分别用金线键合的方法连接到封装管座7的四个焊盘8上，四个焊盘8由四根引脚9引出连接至外围电路上。进一步地，该封装管座7上可进一步加装聚光罩、保护窗等部件，以达到更好的使用效果。
[0055]如图10所示，为采用上述红外光源的制备方法制备的红外光源，包括衬底1、设于所述衬底I上表面的支撑膜2、设于所述支撑膜2上表面的温度传感器3、设于所述温度传感器3上方的绝缘层4、设于所述绝缘层4上表面的加热源5、设于所述加热源5上方的黑体薄膜6;所述温度传感器3具有与外电路实现电性连接的引线点31，所述引线点31与所述接线点51的部分结构向外暴露以与外电路连接。
[0056]本领域技术人员可以理解的是，图1?图9中的侧视图(a)为流程示意图，是为了清楚地表达工艺流程，与实际视角附图可能稍有差异。其中，图3(a)是图3(b)从箭头所示方向的侧视图。图6(a)中绝缘层4上去掉的部分表示接线点31上方的部分去掉。图7(a)中掩膜层
10上去掉的部分表不在掩膜层10上开设窗口。图9(a)中衬底I去掉的部分表不在衬底I上形成空腔。
[0057]该红外光源在所述黑体薄膜6下方集成温度传感器3，通过检测所述温度传感器3的电阻值或分压的测量，可以实时反馈出红外光源的温度漂移，方便外围电路对NDIR传感器测量结果进行补偿，从而提高NDIR传感器的稳定性和精度，在NDIR气体检测领域中具有应用前景。
[0058]进一步地，所述红外光源还包括自所述衬底I下表面的中间部位向上凹陷的空腔。具体地，所述空腔自所述衬底I的下表面向上凹陷至所述支撑膜2，即所述空腔由衬底I的周缘部分与所述支撑膜2围设形成;或者所述空腔自所述衬底I的下表面向上凹陷未至所述支撑膜2，即所述空腔位于衬底I内且朝下开放。所述空腔内充有空气，起到阻隔加热源5产生的热量向下传播的绝热作用，从而使得加热源5产生的热量最大程度地供给黑体薄膜6，有效降低非功能区热辐射的损耗，进而起到节能的作用。
[0059]进一步地，所述红外光源还包括使所述引线点31与所述接线点51背离所述衬底I的一侧向上暴露的引线通道。该引线通道使所述引线点31与所述接线点51与外界电路连接，形状不限。
[0060]进一步地，所述衬底I为(100)晶向的单晶硅片，所述支撑膜2为SiNx薄膜或S12薄膜中的一种或两种的组合;所述支撑膜2的厚度为500nm左右。
[0061]进一步地，所述温度传感器3为图形化的第一金属薄膜，所述第一金属薄膜选用铂电阻或镍铬合金电阻。更进一步地，所述第一金属薄膜与所述支撑膜2之间具有黏附层，以增强所述温度传感器3与所述支撑膜2的粘合性能;所述黏附层为5nm?50nm厚的T1、Cr、TiW等材料形成的薄膜。
[0062]本实施例中，所述温度传感器3位于所述支撑膜2的中间且呈线条状，所述温度传感器3具有对称分布于线条两端的两个引线点31。
[0063]进一步地，所述绝缘层4为采用PECVD沉积的SiNx薄膜、S12薄膜中的一种或两种的组合，所述绝缘层4的厚度介于300nm?3000nm之间。所述绝缘层4为半透明或透明的薄膜，故在俯视图中可以透过所述绝缘层4看到所述温度传感器3。
[0064]进一步地，所述加热源5为厚度介于50nm?500nm之间的第二金属薄膜，所述第二金属薄膜选用铂电阻或镍铬合金电阻。更进一步地，所述第二金属薄膜与所述绝缘层4之间具有黏附层，以增强所述加热源5与所述绝缘层4的粘合性能;所述黏附层为5nm?50nm厚的T1、Cr、TiW等材料形成的薄膜。
[0065]本实施例中，所述加热源5呈蛇形均匀分布于所述绝缘层4的上表面，以给所述黑体薄膜6均匀地加热。所述加热源5与所述引线点31自上向下在所述衬底I上的投影不重叠，也即所述加热源5未覆盖所述引线点31。另外，所述加热源5具有对称分布的两个接线点51，且两个所述接线点51分别位于所述温度传感器3的两侧；因此所述引线点31与所述接线点51在不同的方向上与外电路连接，便于布线。
[0066]黑体薄膜6为在2μπι?5μπι波长下平均发射率大于0.8的的金黑薄膜、铂黑薄膜、碳黑薄膜等中的一种或多种。本实施例中，所述黑体薄膜6覆盖于所述加热源5除去接线点51的部分上，且所述黑体薄膜6的形状与所述加热源5的形状相同；而于其他实施例中，所述黑体薄膜6的形状与所述加热源5的形状可以不相同。
[0067]进一步地，所述红外光源还包括封装管座7。所述封装管座7上具有至少4个焊盘8及与每个所述焊盘8连接的引脚9，所述焊盘8与所述引脚9分设于所述封装管座7的两侧;具体地，所述焊盘8的数量不少于所述引线点31和所述接线点51的总数量。本实施例中，所述封装管座7具有与两个引线点31、两个接线点51连接的4个焊盘8及4个引脚9，所述引脚9用于与外界电路连接。所述红外光源固定于所述封装管座7上后，所述空腔并非密闭的，能够防止热量向所述封装管座7的一侧传递。
[0068]进一步地，所述封装管座7上设有所述焊盘8的一侧具有加装聚光罩、保护窗等元件，以达到更好的使用效果。
[0069]综上所述，采用本发明的红外光源利记博彩app制备的红外光源，在所述红外光源黑体薄膜6下方集成温度传感器3，通过检测所述温度传感器3的电阻值或分压的测量，可以实时反馈出红外光源的温度漂移，方便外围电路对NDIR传感器测量结果进行补偿，从而提高NDIR传感器的稳定性和精度，在NDIR气体检测领域中具有应用前景。
[0070]以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
[0071]本说明书中任何相关的“本实施例”，意味着与实施例有关的一个特定的功能、结构、或特性描述包含本实用新型的至少一个实施例。这些出现在说明书各个地方的短语不一定指相同的实施例。进一步地，与任一实施例相关的特定的功能、结构、或细节描述，则认为是在本技术领域范围内与其他实施例相关的功能、结构或特性。
【主权项】
1.一种红外光源，其特征在于:包括衬底、设于所述衬底上表面的支撑膜、设于所述支撑膜上表面的温度传感器、设于所述温度传感器上方的绝缘层、设于所述绝缘层上表面的加热源、设于所述加热源上方的黑体薄膜;所述温度传感器具有与外电路实现通信连接的引线点，所述加热源具有与外电路实现电性连接的接线点，所述引线点与所述接线点的部分结构向外暴露以与外电路连接。2.根据权利要求1所述的红外光源，其特征在于:所述红外光源还包括自所述衬底下表面的中间部位向上凹陷的空腔。3.根据权利要求1所述的红外光源，其特征在于:所述红外光源还包括使所述引线点与所述接线点背离所述衬底的一侧向上暴露的引线通道。4.根据权利要求1所述的红外光源，其特征在于:所述衬底为(100)晶向的单晶硅片。5.根据权利要求1所述的红外光源，其特征在于:所述支撑膜和所述绝缘层均为SiNx薄膜或S12薄膜中的一种或两种的组合。6.根据权利要求1所述的红外光源，其特征在于:所述温度传感器为图形化的第一金属薄膜，所述第一金属薄膜选用铂电阻或镍铬合金电阻。7.根据权利要求1所述的红外光源，其特征在于:所述加热源为图形化的第二金属薄膜，所述第二金属薄膜选用铂电阻或镍铬合金电阻。8.根据权利要求1所述的红外光源，其特征在于:所述温度传感器位于所述支撑膜的中间且呈线条状，所述温度传感器具有分布于两端的两个引线点；所述加热源具有两个接线点，且两个所述接线点分别位于所述温度传感器的两侧;所述加热源与所述引线点自上向下在所述衬底上的投影不重叠。9.根据权利要求1所述的红外光源，其特征在于:所述黑体薄膜位于所述加热源除去所述接线点的部分上方。10.根据权利要求1所述的红外光源，其特征在于:所述红外光源还包括封装管座，所述封装管座上具有与所述接线点或所述引线点连接的焊盘及与每个所述焊盘连接的引脚;所述焊盘的数量不小于所述引线点和所述接线点数量的总和。
【文档编号】G01N21/3504GK205709849SQ201620198004
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月15日
【发明人】郭安波, 俞骁
【申请人】苏州诺联芯电子科技有限公司
【专利摘要】本实用新型提供了一种红外光源，包括衬底、设于所述衬底上表面的支撑膜、设于所述支撑膜上表面的温度传感器、设于所述温度传感器上方的绝缘层、设于所述绝缘层上表面的加热源、设于所述加热源上方的黑体薄膜；所述温度传感器具有与外电路实现通信连接的引线点，所述加热源具有与外电路实现电性连接的接线点，所述引线点与所述接线点的部分结构向外暴露以与外电路连接。所述红外光源通过将所述温度传感器设置于红外光源的辐射区域，能够实时反馈红外光源的辐射温度，可有效提高NDIR模块的探测精度和分辨率，在NDIR气体传感领域有应用前景。
【专利说明】
红外光源
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种红外光源，尤其涉及一种带温度反馈功能的MEMS红外光源。
【背景技术】
[0002]红外光源广泛应用于非色散红外(NDIR)气体传感器模块中，通过加热电极对黑体辐射层进行加热，使其发射出广谱热辐射红外光，经红外滤波片滤光后出射特定波长的红外光，经过待测气体时被吸收发生衰减，根据比尔-朗伯定律:I = 1.exp(-yCL)对比衰减前后的光强计算出待测气体的浓度。其中，I为有气体吸收时到达探测器的红外光强，1为没有气体吸收时到达探测器的红外光强，C为腔室内的气体浓度，L为腔室长度或红外光光程，μ为气体的吸收系数。
[0003]由于黑体辐射产生的红外光谱取决于辐射温度，因此红外光源的温度变化对NDIR传感器的测量结果有显著影响。作为一个热相关器件，红外光源的温度变化主要来源于输入功率波动和外部散热环境变化。其中，功率波动因素常常在NDIR模块中通过电路实现实时监测。外部散热环境变化主要来自于NDIR模块中与红外光源相连的机械结构热传导、环境温度变化、空气流速变化等。目前NDIR模块普遍仅在远离光源的探测器端放置温度传感器，当光源温度发生变化时，探测器端建立相应的热平衡时间较长，如果光源温度持续变化，探测器端的温度传感器将始终存在一个滞后效应，导致温度传感器测量结果的基线发生漂移，影响探测的稳定性和精度。
[0004]目前的红外光源器件往往仅有加热发光功能，例如白炽灯、卤素灯、镍铬合金丝光源、碳硅棒光源、MEMS红外光源等，如果温度传感器仅是安装在光源器件的附近，所测量的温度变化和灯芯的温度变化间会存在反应滞后、非线性等问题，因此，要实现对光源发光状态的实时监控，需要在光源最核心的灯芯上集成温度传感器。
[0005]有鉴于此，有必要提供一种改进的红外光源，以解决上述问题。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种带温度反馈功能的MEMS红外光源。
[0007]为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种红外光源，包括衬底、设于所述衬底上表面的支撑膜、设于所述支撑膜上表面的温度传感器、设于所述温度传感器上方的绝缘层、设于所述绝缘层上表面的加热源、设于所述加热源上方的黑体薄膜;所述温度传感器具有与外电路实现通信连接的引线点，所述加热源具有与外电路实现电性连接的接线点，所述引线点与所述接线点的部分结构向外暴露以与外电路连接。
[0008]作为本实用新型的进一步改进，所述红外光源还包括自所述衬底下表面的中间部位向上凹陷的空腔。
[0009]作为本实用新型的进一步改进，所述红外光源还包括使所述引线点与所述接线点背离所述衬底的一侧向上暴露的引线通道。
[0010]作为本实用新型的进一步改进，所述衬底为(100)晶向的单晶硅片。
[0011]作为本实用新型的进一步改进，所述支撑膜和所述绝缘层均为SiNx薄膜或S12薄膜中的一种或两种的组合。
[0012]作为本实用新型的进一步改进，所述温度传感器为图形化的第一金属薄膜，所述第一金属薄膜选用铂电阻或镍铬合金电阻。
[0013]作为本实用新型的进一步改进，所述加热源为图形化的第二金属薄膜，所述第二金属薄膜选用铂电阻或镍铬合金电阻。
[0014]作为本实用新型的进一步改进，所述温度传感器位于所述支撑膜的中间且呈线条状，所述温度传感器具有分布于两端的两个引线点;所述加热源具有两个接线点，且两个所述接线点分别位于所述温度传感器的两侧;所述加热源与所述引线点自上向下在所述衬底上的投影不重叠。
[0015]作为本实用新型的进一步改进，所述黑体薄膜位于所述加热源除去所述接线点的部分上方。
[0016]作为本实用新型的进一步改进，所述红外光源还包括封装管座，所述封装管座上具有与所述接线点或所述引线点连接的焊盘及与每个所述焊盘连接的引脚;所述焊盘的数量不少于所述引线点和所述接线点数量的总和。
[0017]本实用新型的有益效果是:本实用新型的红外光源通过将所述温度传感器设置于红外光源的辐射区域，能够实时反馈红外光源的辐射温度，解决目前NDIR模块无法实时监控红外光源温度漂移，从而导致测量结果零点发生漂移的缺点，可有效提高NDIR模块的探测精度和分辨率，在NDIR气体传感领域有应用前景。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的红外光源的衬底的结构示意图，其中(a)为侧视图；(b)为俯视图。
[0019]图2是在图1所示的衬底的上表面制作支撑膜、下表面制作掩膜层后的结构示意图；其中(a)为侧视图；(b)为俯视图。
[0020]图3是在图2所示的支撑膜的上表面制作温度传感器后的结构示意图；其中(a)为侧视图；(b)为俯视图。
[0021]图4是在图3所示的温度传感器的上方制作绝缘层后的结构示意图；其中(a)为侧视图；(b)为俯视图。
[0022]图5是在图4所示的绝缘层的上表面制作加热源后的结构示意图；其中(a)为侧视图；(b)为俯视图。
[0023]图6是在图5所示的基础上去除引线点上方的绝缘层的结构示意图；其中(a)为侧视图；(b)为俯视图。
[0024]图7是在图6基础上在所述掩膜层上设置窗口后的结构示意图；其中(a)为侧视图；(b)为俯视图；(C)为仰视图。
[0025]图8是在图7基础上在所述加热源的上方制作黑体薄膜后的结构示意图；其中(a)为侧视图；(b)为俯视图；(C)为仰视图。
[0026]图9是在图8基础上制作空腔后的结构不意图；其中(a)为侧视图；(b)为俯视图；(C)为仰视图。
[0027]图10是图9所示的红外光源芯片固定在封装管座上的结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。
[0029]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”“下”等指示的方位或位置关系为基于附图中侧视图所示上、下方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0030]如图1?图10所示，本发明的红外光源的利记博彩app，包括如下步骤:S1:提供一块单晶硅片作为结构衬底I，在所述衬底I的上表面制作支撑膜2作为结构支撑体;S2:在所述支撑膜2的上表面制作温度传感器3，所述温度传感器3具有用以与外电路通信连接的引线点31; S3:在所述温度传感器3的上方制作绝缘层4; S4:在所述绝缘层4的上表面制作加热源5，所述加热源5具有用以与外电路电性连接的接线点51; S5:在所述加热源5的上方制作黑体薄膜6作为辐射层;S6:使所述引线点31与所述接线点51的部分结构向外暴露以与外电路连接。
[0031]该红外光源的利记博彩app中，SI?S6的编号仅仅为了描述方便，并不代表步骤的先后顺序。具体步骤顺序为:SI?S5的先后顺序不变，但是SI?S5中的任意两个相邻步骤之间均可插入其他步骤;而步骤S6根据具体制作工艺可位于步骤S2之后的任意步骤前后，SPS6可位于S2与S3之间，S6也可位于S3与S4之间，S6还可位于S4与S5之间。
[0032]上述红外光源的利记博彩app，将所述温度传感器3设置于红外光源的辐射区域，能够实时反馈红外光源的辐射温度，解决目前NDIR模块无法实时监控红外光源温度漂移，从而导致测量结果零点发生漂移的缺点，可有效提高NDIR模块的探测精度和分辨率，在NDIR气体传感领域有应用前景。
[0033]进一步地，红外光源的利记博彩app还包括位于步骤SI之后的步骤S7:在所述衬底I的下表面的中间部位向上刻蚀深槽以形成空腔;完成红外光源芯片的制作。所谓步骤S7位于步骤SI之后，可以理解为:步骤S7位于步骤SI之后的任意步骤前后。所述具体地，步骤S7包括两种情况:其一是在所述衬底I的下表面的中间部位刻蚀深槽至所述支撑膜2，以使得未被刻蚀掉的衬底I的周缘部分与所述支撑膜2形成空腔。其二是在所述衬底I的下表面的中间部位刻蚀深槽未至所述支撑膜2，以使得未被刻蚀掉的衬底I内形成朝下开放的空腔。
[0034]具体地，步骤SI中的所述衬底I采用(100)晶向的单晶硅片，所述支撑膜2为采用LPCVD沉积等方法制备的S iNx薄膜、热氧化法生长的Si O2薄膜中的一种或两种的组合。于本实施例中，所述支撑膜2为约500nm厚的SiNx薄膜。
[0035]步骤S2具体为:在所述支撑膜2的上表面制作厚度介于50nm?500nm之间的图形化的第一金属薄膜作为温度传感器3;所述温度传感器3具有分布于两端的两个引线点31。进一步地，所述第一金属薄膜选用铂电阻或镍铬合金电阻，所述第一金属薄膜与下一层所述支撑膜2之间还需要加入黏附层，以增强所述第一金属薄膜与所述支撑膜2的粘合性能。
[0036]本实施例中，所述温度传感器3位于所述支撑膜2的中间且呈线条状，所述温度传感器3具有对称分布于线条两端的两个引线点31;具体操作可采用间接法:先在所述支撑膜2上制作一层第一金属薄膜或黏附层/第一金属薄膜，再对金属薄膜或黏附层/第一金属薄膜进行刻蚀形成图形化的第一金属薄膜。另外，图形化的所述温度传感器3也可以采用直接法，即通过掩模板在所述支撑膜2上制作一层第一金属薄膜，再除去掩模板;或通过印刷等方式直接直接形成图形化的第一金属薄膜。
[0037]步骤S3中的绝缘层4为采用PECVD沉积的SiNx薄膜、S12薄膜中的一种或两种的组合，所述绝缘层4的厚度介于300nm?3000nm之间。所述绝缘层4为半透明或透明的薄膜，故在俯视图中可以透过所述绝缘层4看到所述温度传感器3。
[0038]步骤S4具体为:在所述绝缘层4的上表面制作厚度介于50nm?500nm之间的图形化的第二金属薄膜作为加热源5，所述加热源5具有两个接线点51，且两个所述接线点51分别位于所述温度传感器3的两侧;所述加热源5与所述引线点31自上向下在所述衬底I上的投影不重叠;从而使得所述引线点31背离所述衬底I的一侧能够向外暴露以与外电路连接。进一步地，所述第二金属薄膜选用铂电阻或镍铬合金电阻，所述第二金属薄膜与下一层所述绝缘层4之间还需要加入黏附层，以增强所述第二金属薄膜与所述绝缘层4的粘合性能。
[0039]本实施例中，所述加热源5呈蛇形均匀分布于所述绝缘层4的上表面，且所述加热源5与所述引线点31自上向下在所述衬底I上的投影不重叠。另外，所述加热源5具有对称分布的两个接线点51，且两个所述接线点51分别位于所述温度传感器3的两侧。具体操作可采用间接法:在所述绝缘层4的上表面制作一层第二金属薄膜或黏附层/第二金属薄膜，再对金属薄膜或黏附层/第二金属薄膜进行刻蚀形成图形化的第二金属薄膜。另外，图形化的所述加热源5也可以采用直接法，即通过掩模板在所述绝缘层4上制作一层第二金属薄膜，再除去掩模板;或通过印刷等方式直接形成图形化的第二金属薄膜。
[0040]步骤S5具体为:通过气相沉积或电镀的方法在所述加热源5的上方制作黑体薄膜6，所述黑体薄膜6为在2μπι?5μπι波长下平均发射率大于0.8的金黑薄膜、铂黑薄膜、碳黑薄膜等中的一种或多种。为了能够充分利用所述加热源5产生的热量，所述黑体薄膜6的面积尽可能多地覆盖所述加热源5除去接线点51的部分。本实施例中，所述黑体薄膜6覆盖于所述加热源5除去接线点51的部分上，且所述黑体薄膜6的形状与所述加热源5的形状相同；而于其他实施例中，所述黑体薄膜6的形状与所述加热源5的形状可以不相同。
[0041]步骤S6为在所述引线点31上方刻蚀窗口形成引线通道，使所述引线点31背离所述衬底的一侧向上暴露。形成引线通道可以通过直接法或间接法，采用直接法即通过掩模板等方式直接形成未覆盖所述引线点31的绝缘层4，且后续工序中均需要避开所述引线点31上方。采用间接法时，步骤S6在步骤S3形成绝缘层4后即可实施，一般根据后序步骤的具体工艺要求可以随意调节步骤S6。当所述加热源5采用直接法制备时，S6步骤可位于S3步骤与S4步骤之间，此时只需除去覆盖所述引线点31的绝缘层4即可；当所述加热源5采用间接法制备时，S6也可位于S4与S5之间，此时在形成图形化加热源5的同时除去覆盖所述引线点31的绝缘层4即可。S6也可以与步骤S7的先后顺序进行互换。
[0042]步骤S7在步骤SI形成支撑膜2后即可实施，也即步骤S7可位于步骤S2?S6中的任意步骤的前后。优选地，步骤S7作为最后一步实施，在实施其他步骤时，由衬底I作为支撑，所述支撑膜2的中间部分不处于悬空状态，不易变形，有利于后序工序的实施。
[0043]步骤S7可以采用两种方法形成空腔。其一为直接法，即深硅干法刻蚀或者单晶硅各向异性湿法腐蚀方法在所述衬底I的下表面形成空腔。其二为间接法，先在所述衬底I的下表面制作掩膜层10，对掩膜层10进行刻蚀工艺形成刻蚀窗口，未去除的掩膜层10用作下一步衬底I刻蚀工艺的掩模;未去除的掩膜层10在最后可以去除或不去除都不影响红外光源的性能。所述掩膜层10与所述支撑膜2的成分相同，可以在步骤I中在所述衬底I的双面同时制作掩膜层10和支撑膜2。
[0044]进一步地，所述红外光源的利记博彩app还包括位于步骤S7之后的步骤S8封装步骤:提供一个封装管座7，所述封装管座7上具有至少4个焊盘8及与每个所述焊盘8连接的引脚9，所述焊盘8与所述引脚9分设于所述封装管座7的两侧;将所述红外光源芯片固定于所述封装管座7上，并将所述接线点51、引线点31分别连接至不同的所述焊盘8上。进一步地，还可以在所述封装管座7上设有所述焊盘8的一侧加装聚光罩、保护窗等元件。
[0045]请参阅图1?图10，以下将通过一个具体的实施例说明上述红外光源的利记博彩app。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂O
[0046]步骤1:如图1所示，提供一双面抛光的(100)晶向的单晶硅片作为衬底I;如图2所示，用LPCVD工艺在所述衬底I的两面均沉积约500nm厚的SiNx薄膜；
[0047]步骤2:如图3所示，用PVD沉积工艺在所述衬底I的上表面的SiNx薄膜上制作50nm?500nm厚的铀金属薄膜;所述铀金属薄膜与SiNx薄膜间加入5nm?50nm厚的由T1、Cr、TiW等材料制成的的黏附层，用于增加铂金属薄膜与SiNx薄膜间的结合力；再用光刻刻蚀的方法将铂金属薄膜及其下方的黏附层进行图形化，形成温度传感器3;
[0048]步骤3:如图4所示，在所述温度传感器3及经刻蚀后暴露的SiNx薄膜上表面用PECVD沉积工艺制作300nm?3000nm厚的透明的S12薄膜，作为绝缘层4;
[0049]步骤4:如图5所示，在所述绝缘层4的上表面用PVD沉积工艺制作50nm?500nm厚的铀金属薄膜，铀金属薄膜与绝缘层4间加入5nm?50nm厚的由T1、Cr、TiW等材料制成的的黏附层，用于增加铂金属薄膜与绝缘层4间的结合力，用光刻刻蚀的方法将铂金属薄膜及其下方的黏附层进行图形化，形成加热源5;
[0050]步骤5:如图6所示，采用光刻刻蚀的方法在所述绝缘层4上对应所述引线点31的位置处刻蚀出窗口，旨在去除该窗口内的所述绝缘层4形成引线通道，使所述绝缘层4下方的引线点31暴露在外；
[0051]步骤6:如图7所示，在衬底I的下表面的SiNx薄膜上用光刻刻蚀的方法制作方形窗口，旨在去除方形窗口内的SiNx，直至暴露单晶硅片衬底I，形成一个空腔；
[0052]步骤7:如图8所示，在步骤4所述的加热源5的上方用PVD沉积或电镀的方法制作金黑、铂黑、碳黑等黑体薄膜6中的一种或多种，形成黑体辐射层；
[0053]步骤8:如图9所示，将所述衬底I置于KOH溶液或TMAH溶液等各向异性腐蚀液中进行腐蚀，直至窗口内的单晶硅片被完全腐蚀，从下面暴露出单晶硅片衬底I上表面的SiNx支撑膜2，清洗切割后形成红外光源芯片。
[0054]步骤9:如图10所示，将切割后的芯片用耐高温粘合剂粘贴在金属或陶瓷封装管座7上，红外光源芯片上温度传感器3的引线点31和加热源5的两个接线点51分别用金线键合的方法连接到封装管座7的四个焊盘8上，四个焊盘8由四根引脚9引出连接至外围电路上。进一步地，该封装管座7上可进一步加装聚光罩、保护窗等部件，以达到更好的使用效果。
[0055]如图10所示，为采用上述红外光源的制备方法制备的红外光源，包括衬底1、设于所述衬底I上表面的支撑膜2、设于所述支撑膜2上表面的温度传感器3、设于所述温度传感器3上方的绝缘层4、设于所述绝缘层4上表面的加热源5、设于所述加热源5上方的黑体薄膜6;所述温度传感器3具有与外电路实现电性连接的引线点31，所述引线点31与所述接线点51的部分结构向外暴露以与外电路连接。
[0056]本领域技术人员可以理解的是，图1?图9中的侧视图(a)为流程示意图，是为了清楚地表达工艺流程，与实际视角附图可能稍有差异。其中，图3(a)是图3(b)从箭头所示方向的侧视图。图6(a)中绝缘层4上去掉的部分表示接线点31上方的部分去掉。图7(a)中掩膜层
10上去掉的部分表不在掩膜层10上开设窗口。图9(a)中衬底I去掉的部分表不在衬底I上形成空腔。
[0057]该红外光源在所述黑体薄膜6下方集成温度传感器3，通过检测所述温度传感器3的电阻值或分压的测量，可以实时反馈出红外光源的温度漂移，方便外围电路对NDIR传感器测量结果进行补偿，从而提高NDIR传感器的稳定性和精度，在NDIR气体检测领域中具有应用前景。
[0058]进一步地，所述红外光源还包括自所述衬底I下表面的中间部位向上凹陷的空腔。具体地，所述空腔自所述衬底I的下表面向上凹陷至所述支撑膜2，即所述空腔由衬底I的周缘部分与所述支撑膜2围设形成;或者所述空腔自所述衬底I的下表面向上凹陷未至所述支撑膜2，即所述空腔位于衬底I内且朝下开放。所述空腔内充有空气，起到阻隔加热源5产生的热量向下传播的绝热作用，从而使得加热源5产生的热量最大程度地供给黑体薄膜6，有效降低非功能区热辐射的损耗，进而起到节能的作用。
[0059]进一步地，所述红外光源还包括使所述引线点31与所述接线点51背离所述衬底I的一侧向上暴露的引线通道。该引线通道使所述引线点31与所述接线点51与外界电路连接，形状不限。
[0060]进一步地，所述衬底I为(100)晶向的单晶硅片，所述支撑膜2为SiNx薄膜或S12薄膜中的一种或两种的组合;所述支撑膜2的厚度为500nm左右。
[0061]进一步地，所述温度传感器3为图形化的第一金属薄膜，所述第一金属薄膜选用铂电阻或镍铬合金电阻。更进一步地，所述第一金属薄膜与所述支撑膜2之间具有黏附层，以增强所述温度传感器3与所述支撑膜2的粘合性能;所述黏附层为5nm?50nm厚的T1、Cr、TiW等材料形成的薄膜。
[0062]本实施例中，所述温度传感器3位于所述支撑膜2的中间且呈线条状，所述温度传感器3具有对称分布于线条两端的两个引线点31。
[0063]进一步地，所述绝缘层4为采用PECVD沉积的SiNx薄膜、S12薄膜中的一种或两种的组合，所述绝缘层4的厚度介于300nm?3000nm之间。所述绝缘层4为半透明或透明的薄膜，故在俯视图中可以透过所述绝缘层4看到所述温度传感器3。
[0064]进一步地，所述加热源5为厚度介于50nm?500nm之间的第二金属薄膜，所述第二金属薄膜选用铂电阻或镍铬合金电阻。更进一步地，所述第二金属薄膜与所述绝缘层4之间具有黏附层，以增强所述加热源5与所述绝缘层4的粘合性能;所述黏附层为5nm?50nm厚的T1、Cr、TiW等材料形成的薄膜。
[0065]本实施例中，所述加热源5呈蛇形均匀分布于所述绝缘层4的上表面，以给所述黑体薄膜6均匀地加热。所述加热源5与所述引线点31自上向下在所述衬底I上的投影不重叠，也即所述加热源5未覆盖所述引线点31。另外，所述加热源5具有对称分布的两个接线点51，且两个所述接线点51分别位于所述温度传感器3的两侧；因此所述引线点31与所述接线点51在不同的方向上与外电路连接，便于布线。
[0066]黑体薄膜6为在2μπι?5μπι波长下平均发射率大于0.8的的金黑薄膜、铂黑薄膜、碳黑薄膜等中的一种或多种。本实施例中，所述黑体薄膜6覆盖于所述加热源5除去接线点51的部分上，且所述黑体薄膜6的形状与所述加热源5的形状相同；而于其他实施例中，所述黑体薄膜6的形状与所述加热源5的形状可以不相同。
[0067]进一步地，所述红外光源还包括封装管座7。所述封装管座7上具有至少4个焊盘8及与每个所述焊盘8连接的引脚9，所述焊盘8与所述引脚9分设于所述封装管座7的两侧;具体地，所述焊盘8的数量不少于所述引线点31和所述接线点51的总数量。本实施例中，所述封装管座7具有与两个引线点31、两个接线点51连接的4个焊盘8及4个引脚9，所述引脚9用于与外界电路连接。所述红外光源固定于所述封装管座7上后，所述空腔并非密闭的，能够防止热量向所述封装管座7的一侧传递。
[0068]进一步地，所述封装管座7上设有所述焊盘8的一侧具有加装聚光罩、保护窗等元件，以达到更好的使用效果。
[0069]综上所述，采用本发明的红外光源利记博彩app制备的红外光源，在所述红外光源黑体薄膜6下方集成温度传感器3，通过检测所述温度传感器3的电阻值或分压的测量，可以实时反馈出红外光源的温度漂移，方便外围电路对NDIR传感器测量结果进行补偿，从而提高NDIR传感器的稳定性和精度，在NDIR气体检测领域中具有应用前景。
[0070]以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
[0071]本说明书中任何相关的“本实施例”，意味着与实施例有关的一个特定的功能、结构、或特性描述包含本实用新型的至少一个实施例。这些出现在说明书各个地方的短语不一定指相同的实施例。进一步地，与任一实施例相关的特定的功能、结构、或细节描述，则认为是在本技术领域范围内与其他实施例相关的功能、结构或特性。
【主权项】
1.一种红外光源，其特征在于:包括衬底、设于所述衬底上表面的支撑膜、设于所述支撑膜上表面的温度传感器、设于所述温度传感器上方的绝缘层、设于所述绝缘层上表面的加热源、设于所述加热源上方的黑体薄膜;所述温度传感器具有与外电路实现通信连接的引线点，所述加热源具有与外电路实现电性连接的接线点，所述引线点与所述接线点的部分结构向外暴露以与外电路连接。2.根据权利要求1所述的红外光源，其特征在于:所述红外光源还包括自所述衬底下表面的中间部位向上凹陷的空腔。3.根据权利要求1所述的红外光源，其特征在于:所述红外光源还包括使所述引线点与所述接线点背离所述衬底的一侧向上暴露的引线通道。4.根据权利要求1所述的红外光源，其特征在于:所述衬底为(100)晶向的单晶硅片。5.根据权利要求1所述的红外光源，其特征在于:所述支撑膜和所述绝缘层均为SiNx薄膜或S12薄膜中的一种或两种的组合。6.根据权利要求1所述的红外光源，其特征在于:所述温度传感器为图形化的第一金属薄膜，所述第一金属薄膜选用铂电阻或镍铬合金电阻。7.根据权利要求1所述的红外光源，其特征在于:所述加热源为图形化的第二金属薄膜，所述第二金属薄膜选用铂电阻或镍铬合金电阻。8.根据权利要求1所述的红外光源，其特征在于:所述温度传感器位于所述支撑膜的中间且呈线条状，所述温度传感器具有分布于两端的两个引线点；所述加热源具有两个接线点，且两个所述接线点分别位于所述温度传感器的两侧;所述加热源与所述引线点自上向下在所述衬底上的投影不重叠。9.根据权利要求1所述的红外光源，其特征在于:所述黑体薄膜位于所述加热源除去所述接线点的部分上方。10.根据权利要求1所述的红外光源，其特征在于:所述红外光源还包括封装管座，所述封装管座上具有与所述接线点或所述引线点连接的焊盘及与每个所述焊盘连接的引脚;所述焊盘的数量不小于所述引线点和所述接线点数量的总和。
【文档编号】G01N21/3504GK205709849SQ201620198004
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月15日
【发明人】郭安波, 俞骁
【申请人】苏州诺联芯电子科技有限公司
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