(57)【要約】【解決手段】画像検出器のような動作上内部真空を必要とするマイクロ電子デバイス用のハウジングは、テープ鋳込みによって形成され、導線がグリーンテープ層（１１６，１２０，１１８）の表面上に配置されるところの前記ハウジング（１０）の内部と外部との間に導線を組み込む。対応する孔（１１２’，１１０’，１１４’）を有する隣接グリーンテープ層（１１２，１０８，１１４）は空洞を形成するべく第１閉塞部材（２６）上に積層され、増加した電気的分離若しくはチャネル補構造は非単調に変化する孔寸法を有する隣接層を形成することによって達成可能となる。空洞内でデバイスを組み立てた後、第２閉塞部材（３０）は真空シールデバイスを生成するよう真空環境内でパッケージ（１０）の開放面に対してシールされる。
2004508663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空マイクロ電子デバイス用のハウジングであって、
ａ．第１及び第２平面端板及びそれらの間に配置された複数の中間平面板から成るラミネート構造と、
ｂ．各々がそれぞれの面積の孔から成る少なくとも３つの前記中間平面板であって、該中間平面板は前記孔が実質的に位置合わせされて直列に配置され、それによって空洞が前記ラミネート構造内に形成される、ところの少なくとも３つの中間平面板と、
から成り、少なくとも３つの孔面積は直列方向に非単調に変化する、ところのハウジング。
【請求項２】
請求項１に記載のハウジングであって、前記第１平面端板は前記マイクロ電子デバイスの少なくとも一部を支持する、ところのハウジング。
【請求項３】
請求項１に記載のハウジングであって、前記第１及び第２平面端板及び前記複数の中間平面板はセラミックから成る、ところのハウジング。
【請求項４】
請求項２に記載のハウジングであって、前記第２平面端板は前記複数の中間板のひとつに隣接しかつ軟金属層によってそこにシールされ、軟金属はセラミックに接着可能である、ところのハウジング。
【請求項５】
請求項１に記載のハウジングであって、ゲッタ材料が少なくとも前記平面端板上に配置される、ところのハウジング。
【請求項６】
真空マイクロ電子デバイス用のハウジングであって、
ａ．第１及び第２平面端板及びそれらの間に配置された複数の中間平面板から成るラミネート構造と、
ｂ．各々がそれぞれの面積の孔から成る少なくとも３つの前記中間平面板であって、該３つの中間平面板は前記孔が実質的に位置合わせされて直列に配置され、それによって空洞が前記ラミネート構造内に形成される、ところの少なくとも３つの中間平面板と、
から成り、少なくとも３つの孔面積は直列に非単調に変化する、ところのハウジング。
【請求項７】
画像表示を取り込むための画像検出器であって、
内部に真空を維持することができるハウジングであって、前記ハウジングは空洞を画成するセラミックボディから成り、側壁及びベース部材、並びに前記ハウジングの内部表面に光を通すための透明な閉塞部材から成る、ところのハウジングと、
前記画像による放射を遮り、前記画像の放射分布に実質的に比例する電子フラックス分布を生成するための、前記閉塞部材の内部表面上に配置されたフォトカソードと、
前記ベース部材から支持された電子感知要素のアレイと、
前記フォトカソードに関して加速ポテンシャルを維持することができるアノードであって、それによって前記電子フラックスが前記アレイによって遮られる軌道を通過する、ところのアノードと、
から成り、前記ハウジングは前記フォトカソードと前記アノードとの間の表面積を拡張するための内側に突出した側方部材から成り、それによってそれらの間での電気的分離が増加される、ところの画像検出器。
【請求項８】
請求項７に記載の画像検出器であって、前記透明な閉塞部材は棚面及び側面を含むリセス内に受容され、前記棚面は前記閉塞部材の周辺部を支持する、ところの画像検出器。
【請求項９】
請求項８に記載の画像検出器であって、軟金属が前記棚面と前記閉塞部材との間に挿入される、ところの画像検出器。
【請求項１０】
請求項８に記載の画像検出器であって、軟金属が前記側面と前記閉塞部材との間に挿入される、ところの画像検出器。
【請求項１１】
請求項７に記載の画像検出器であって、少なくともひとつの前記側壁は複数の不連続な電気通信導線から成り、前記導線は前記側壁内に一体的に形成される、ところの画像検出器。
【請求項１２】
請求項７に記載の画像検出器であって、ゲッタリング材料は前記フォトカソードに関して周辺に配置される、ところの画像検出器。
【請求項１３】
真空電子マイクロデバイス用のハウジングであって、
内部に空洞を画成する開放構造であって、前記開放構造は側壁及び端部材から成るところの開放構造と、
前記開放部材に対して真空シールするために適応される閉塞部材であって、前記開放部材は前記空洞の内部から前記側壁の外部へ少なくとも一つの前記側壁を通過して形成された複数の高融点金属導線から成る、ところの閉塞部材と、
から成り、
前記開放構造は複数の積層された平面セラミック層から形成され、前記金属導線は少なくともひとつの前記層の少なくともひとつの平面上に蒸着される、ところのハウジング。
【請求項１４】
外周側方セラミックリップ及び内側に配置された孔によって制限される平面セラミック面へ閉塞部材の真空シールを達成する方法であって、
選択された低融点金属が比較的高い溶解度を示すところの金属化によって前記平面セラミック面を金属化する工程と、
前記低融点金属の予め形成されたガスケットをシールが所望されるところの前記孔を囲む前記金属化平面へ適用し、流体状態の金属で表面を濡らす工程と、
前記外周リップの周囲外側へ前記金属の低温流れを生じさせかつ前記孔への内側の低温流れを制限する範囲の十分な力で前記閉塞部材を前記金属に対して押付ける工程と、
前記力を解放する工程と、
から成る方法。
【請求項１５】
半導体鋳型から成る真空マイクロ電子デバイスをパッケージする方法であって、
ハウジングを組み立て、前記ハウジング内に空洞を形成する工程であって、前記鋳型及び前記空洞は同様の幾何学的対称性を示す、ところの工程と、
半導体鋳型を前記パッケージ内に挿入する工程と、
前記鋳型を前記パッケージ内で方向付ける工程であって、それによって前記パッケージの体積が有効に使用されるところの工程と、
から成る方法。
【請求項１６】
真空マイクロ電子デバイス用のハウジングであって、
ａ．第１及び第２平面端板及びそれらの間に配置された複数の中間平面板から成るラミネート構造と、
ｂ．各々がそれぞれの面積の複数の孔から成る少なくとも２つの前記中間平面板であって、該２つの中間平面板は前記孔が実質的に位置合わせされて直列に配置され、それによって複数の空洞がそれぞれ前記ラミネート構造内に形成される、ところの少なくとも２つの中間平面板と、
から成り、２つの中間平面板のひとつは前記複数の孔の少なくとも２つを接続する通路から成る、ところのハウジング。
【請求項１７】
請求項１６に記載のハウジングであって、ひとつの前記空洞はゲッタリング材料を支持する面から成り、それによって結合された空洞内の真空が維持される、ところのハウジング。
【請求項１８】
真空マイクロ電子デバイス用のハウジングであって、
ａ．第１及び第２平面端板及びそれらの間に配置された複数の中間平面板から成るラミネート構造と、
ｂ．各々がそれぞれの面積の孔から成る少なくとも２つの前記中間平面板であって、該２つの中間平面板は直列かつひとつの前記端板に隣接して配置され、前記２つの中間平面板は前記孔と実質的に位置合わせされており、それによって空洞が前記ラミネート構造内に形成される、ところの少なくとも２つの中間平面板と、
から成るハウジング。
【請求項１９】
請求項１８に記載のハウジングであって、ゲッタ材料が少なくともひとつの前記平面端板上に蒸着される、ところのハウジング。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、電子デバイス用の真空ボディハウジングに関する。
【０００２】
発明の背景
歴史的に、２０世紀最初の数十年の電子デバイスは電子フラックスの伝搬をサポートするために真空気密なハウジングを要求した。これらのハウジングはさまざまな材料の気密構造であり、対応するさまざまな製造装置を必要とするさまざまな形をとった。そのようなデバイスのコストの非常に大きな部分は気密にシールされたハウジングに関連していた。２０世紀最後の数十年間で、固体電子デバイスはそのような真空が必要ないように進化した。真空気密ハウジングが大きな経済的かつ動作的問題を残すのに対し、真空環境で電子フラックスの形成及び制御を必要とする電子デバイスのクラスが残存している。これらのデバイスの典型は、Ｘ線ソース及び画像検出デバイスである。ラージスケールの生産効率に対する要求及び増加するデバイスの複雑さは、マイクロ電子デバイス用パッケージの設計及び製造への進化したアプローチを誘導した。概して、ハウジングに対する所望の仕様は、パッケージ全体を小さくすること、材料及び製造に対して低コストを保証すること、デバイスあたりの部品点数を減少させること、製造プロセスにおいて高い歩留まりを得ること、従来入手可能な資本設備を使用すること、標準フォーマットによって特徴付けられるハウジングを得ること、及び適当なデバイスにおいて小型デバイススケールであらゆる印加高ポテンシャルの満足な分離を得ることの必要性を認めている。
【０００３】
上で列挙した要求の協同の利益を考えると、従来の標準形式のファクタはソケットの既存のクラス及びそのようなデバイスを印刷回路板上に載置する面用の既存の設備に関連する。信号導線の増加した数の形で著しく付加された複雑さはそのような標準形式のファクタ、例えばプラスチック加鉛チップキャリア（ＰＬＣＣ）タイプのソケットハードウエア内に収容される。従来の真空管８、１２及び１６において、真空ハウジング内に挿入された導線はデバイス及びその製造に対する重大なレベルの複雑さを表した。現代のＰＬＣＣソケットは多くの導線を収容する。１２８本の導線は現在の集積回路に共通の要求である。そのような多くの信号及び制御導線は例えば画像検出アレイに対して通常である。
【０００４】
半導体デバイス用パッケージを製造するために実施されるある種の製造プロセスはマイクロ電子デバイス用の真空気密ハウジングを達成するためにここで採用される。本願において、電子衝突能動画素アレイを採用する画像検出デバイスのクラスの例が繰返し参照される。
【０００５】
”テープ鋳込み”（Ｔａｐｅ ｃａｓｔｉｎｇ）は半導体パッケージの分野でセラミック物質の組立の周知の方式である。その用語は、セラミックスラリーが、選択されたセラミック前駆体及び多層構造用の平面層を生成するべく平坦なワーク面上で混合される特定の目的用の添加物から作られるところの、一連の工程及び生成構造を言及している。その後ドクターブレード若しくは類似の機器が、その層に対して均一な材料厚を得るよう選択された速度でスラリー上で引かれる。その後、特定の寸法の孔が構成層の内部から除去される。その後スラリーは空気中で乾燥され、その結果物は”グリーンテープ”（ｇｒｅｅｎ ｔａｐｅ）として知られる。添加物に依存して、該グリーンテープは柔軟であり、適正な取扱いを許容するのに充分に頑丈である。テープは適当なサイズにカットされ、グリーンテープ構成層のスタックは半導体デバイスを包囲するためのパッケージを画成するよう組み立てられる。従来の半導体パッケージングの情況において、電気的導線は、パッケージの内側から外側へ電気通信経路を与えるようひとつ若しくはそれ以上の構成層の面上に蒸着された高融点金属ベースのインクによって印刷される。その後、積層グリーンテープ組立体は内部に半導体チップが載置された多層構造からモノリシック構造を生成するために１５００℃のオーダーの選択された温度で焼結され、印刷導線へ接続されたパッドへ配線が接着され、その後ハウジングが閉じられる。テープ鋳込みは半導体デバイス用のセラミックパッケージを組み立てるための周知のプロセスである。典型的な参考文献は”Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｃｅｒａｍｉｃｓ ： Ｄｅｓｉｇｎ Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ”（Ｋｙｏｃｅｒａ， ＣＡＴ／２Ｔ９２０３ＴＨＡ／１２４２Ｅ， １９９２）及び”Ｄｅｓｉｇｎ Ｇｕｉｄｅ”（Ｃｏｏｒｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｐａｃｋａｇｅ Ｃｏｍｐａｎｙ， １９９８）である。
【０００６】
米国特許第５，５８１，１５１号において、円筒形ハウジングが積層されたセラミック構造から形成され、単体セラミック構造を形成するよう一緒に焼成される真空電子画像検出器が開示されている。この既知の構造において、すべての制御及び信号導線（フォトカソード以外の）はビアを通じてハウジングの基体から下方に突起したピンへ至る。この円筒形の既知の構造を形成する複数の層は、構造体の構成部分を支持若しくは形成するよう直径が連続的に大きくなる（小さくなる）段差構造からなる内部円筒空洞を画成する。付加的に、この従来技術は窓へインジウム金属シールを接着するようパッケージ本体へ蝋付けされたフランジを組み込む真空シールを達成し、その構成はコスト及び処理の複雑さを付加する。
【０００７】
真空シール用に低温粉砕インジウムを使用することは周知技術である。代表的な参考文献はＣ．Ｃ．ＬｉｍによるＲｅｖｉｅｗ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ， ｖｏｌ．５７， ｐｐ．１０８−１１４（１９８６）である。
【０００８】
発明の要旨
本発明は、真空電子デバイスハウジングに特に有用な真空気密の合成構造を与えるためにテープ鋳込みの使用を活用する。特に、ハウジングはテープ鋳込み層のラミネートから形成され、所望の体積の空洞は後で電子デバイスの少なくとも一部を直接若しくは間接的に支持する第１端板層上に積層される層内に孔を形成することによって達成される。電極導線は空洞の壁を通って側方に通じるよう選択された予熱層上に形成される。電気的分離は、内側に向けられた制限孔または変形的に外側に向けられた空洞延長、またはチャネルを生成するよう非単調（ｎｏｎ−ｍｏｎｏｔｏｎｉｃ）形式で実質的に位置合わせされた孔の寸法を変化させることによって空洞の選択された領域間で改良される。したがって、改良された電気的分離はハウジングの外部寸法を増加させることなく、接地と高ポテンシャルとの間で絶縁面上の直線距離を延長することによって得られる。側面に方向付けられた電気導線は軸線方向によりコンパクトなデバイスを与え、真空電子デバイスが半導体デバイスに共通に印加される形状因子と一致することを許す。より大きな外部寸法の層によって分離された内側に向けられた構造はチャネルを生成する。特に、チャネルは圧縮シールに近接配置され、真空シーラントの押出された流れを捕捉するよう設けられる。本発明は平面金属化セラミック面と閉塞部材との間で直接的に低温粉砕軟金属シールを通じた真空シールを達成する。
【０００９】
特に、本発明は真空マイクロ電子デバイス用のテープ鋳込みハウジングをより完全に利用する。テープ鋳込み構造の大きな長所は幾何構造形状の自由度である。他には、高融点金属導体膜を構成層の間に蒸着しそれによって分離貫通端子を挿入することなく真空エンクロージャーを通じて電気的通信を達成することができる焼結後構造のモノリシックな特質である。これら両方の特徴は、真空電子デバイスを生成する際のより高い効率のための微妙な補助を与える。例えば、本発明のテープ鋳込みハウジングは、半導体チップ上に形成される半導体回路若しくは回路素子のような典型的な要素のほぼ長方形の形状に一致するほぼ長方形の断面の内部空洞を形成するよう構成される。本願において、画像検出器の特定の例は電子フラックスの増分を感知するダイオードのアレイを採用する。そのようなアレイは長方形形状において通常有効である。要素の幾何形状を空洞と一致させることで、概してより小さい空洞がむだな体積を少なくすることができる。より小さい内部空洞はより小さい内部表面積を意味し、それは実現されるべき超高真空（ＵＨＶ）環境にとって好ましい。
【００１０】
同様にして、グリーンテープ層の間に導体経路を形成することは、構造体のベースを通じてすべての導線を持ってくる方法と対照的に、ハウジングの側壁上に信号導線を分布することを与える。したがって、発明のハウジングは集積デバイスソケットの周知のスタンダード（ＪＥＤＥＣタイプＰＬＣＣオープンフレームマウント）を収容するよう組み立てられる。側面方向に延長する導線の他の利点は生成されるデバイスが主軸方向によりコンパクトに伸長するという点である。ここに説明される例としての画像検出器デバイスにおいて、暗視ゴーグルのような典型的な応用は従来技術の互換アイテムと比較し最小の不便さをもって眼の前に着用するために形成される。
【００１１】
マイクロ電子デバイス用のテープ鋳込み構造の外部利点の他に、一連の層の間で単調に変化しない孔寸法を有する連続層を形成する点の内部利点が存在する。単純に、生成空洞は突出していない壁部分の隣りに突出している壁部分を有するように形成される。これらの鋸歯形態はパッケージの外部サイズを増加させることなく比較的高電圧の導体に対する付加的な電気的分離を与えるために利用される。同様にして、チャネルがハウジングの壁内に形成される。そのようなチャネルは、圧縮されたシール媒体が捕捉用のチャネル内に流れるところのシール中央の隣りで特に有用である。
【００１２】
真空マイクロ電子デバイスはテープ鋳込みハウジング内に載置され、シーリング媒体を含む閉塞部材がインストールされ、常温の真空環境でシールが達成される。パッケージの従来の真空前処理は、脱ガスソースを除去するべく約３００℃でのベーキング操作及び吸着した残留ガスを除去するべく電子フラックス洗浄集塵を含む。ＵＨＶマイクロデバイスに対して、間挿された軟金属（例えば、Ｉｎ）を使って平面部材がセラミックハウジングの平面金属化受容面に押付けられ、閉塞部材と受容面との間に冷間圧接をもたらすように機械的圧力が閉塞部材に印加される。受容面に隣接するチャネルはシール剤の流れを受ける。軟金属が突出するところのセラミック面付近のこの平面部材へエッジ半径（若しくは他の窓周辺詳細）を与えることで、シールの完全性を改善することができる。
【００１３】
特に、画像検出器はこの構造によって大きな利点が実現される。フォトカソードからの集束された電子フラックスはＣＣＤ若しくは光ダイオードアレイによって遮られる。画像検出デバイスは標準タイプのソケットハードウエア（ＪＤＥＣ６８リードＰＬＣＣのような）内に受設され、約６ミリメートルの厚さを有する。
【００１４】
発明の詳細な説明
本発明の内容は、光ダイオードアレイ若しくは類似構造を組み込む画像感知微光画像検出器としてここに取られる特定の応用を参照して最も良く説明される。これらは暗視カメラ及び類似装置の中心部品である。このタイプの装置は米国特許出願第０９／３５６，７９９号及び０９／３５６，８００号に開示されている。これらはここに参考文献として組み込まれる。
【００１５】
特に、本発明は真空マイクロ電子デバイス用のテープ鋳込み構造をより完全に利用する。テープ鋳込み構造のひとつの大きな長所は幾何構造形状の自由度である。もうひとつは、ハウジングの壁を通じて真空気密信号導線を与えると思われる高融点金属膜を構成層の間に形成するのを許す焼結後構造のモノリシック特性である。これらの両方の特徴は真空マイクロ電子デバイスを生成する際のより大きな効率に対して微妙な補助を与える。例えば、本発明のテープ鋳込みハウジングは、従来の半導体回路及び回路要素のような概して長方形の部品と一致する長方形の断面の内部空洞を形成するよう構成される。本願において、画像検出器の特定の例はフォトダイオードセンサーのアレイを採用する。そのようなアレイは典型的に長方形行列として配置される。パッケージを方向付けることによって下層のデバイスと幾何形状を一致させることで、結果的により無駄の少ない体積を有するより小さい空洞を生成することができる。より小さい内部空洞により、より小さい内部表面積が得られ、維持されるべき超高真空状態に対する有利な考察が得られる。内部デバイスとパッケージとの方向一致は付加的な利点をもたらす。画像検出器の例に対して、ダイオードアレイと方向一致されるフォトカソードは、フォトカソード材料の最小量をもたらす。不一致の相対的方向は、実質的に未使用のフォトカソード面積を無駄にした状態で、アクティブアレイ上に突出する十分なフォトカソード面積を要求し、結果として高価なデバイスを生じさせる。画像検出器のこの例において、さらにフォトカソードの周辺のその領域の保存に対する所望の結果が存在し、ゲッタリング材料がこの領域内で支持される。不必要なフォトカソード材料／面積を最小化することで、ゲッタリング表面へ当てられた面積は高真空の維持に対する有利な結果を伴う最大化が可能となる。
【００１６】
焼成前構造の層間に導体経路を形成することは、従来技術のように構造体のベースを通じてすべての導線を持ってくる方法とは対照的にハウジングの側壁にわたって導線を分布することを与える。側面方向に分布された電気導線は半導体デバイスにとってはありふれた標準技術であり、テープ鋳込み処理によって特に容易にされてきたが、この構造は真空ハウジングに対して採用されていなかった。当該手法は真空要求によって禁忌されている。グリーンテープ鋳込みセラミック層の共焼成はモノリシックな結果をもたらすが、これは満足な機械的完全性の生成構造を得るために積層された構成層上に大きな圧縮力を要求する。外部から内部に導かれる層間高融点金属導体の存在は、隣接する面の間の分子間結合を抑制しながら、隣接する面を局所的にシールドするように見える。それにも係らず、ハウジングへ適当な真空シールドされた閉塞部材をあたえると、この構造は満足なＵＨＶ内部空洞を与えることがわかった。したがって、本発明のハウジングは、パッケージのベース若しくは他の絶縁面内に形成されたビアに異常な若しくは高い電圧導体を通して、従来の集積回路デバイス用の周知の形状ファクタに一致するよう容易に構成されることができる。側面延長導線のさらなる利点は、そのように包含されたデバイスが側面方向の導線と垂直な主軸に沿ってよりコンパクトな拡張を示すということである。ここで議論される画像検出器デバイスの例において、暗視ゴーグルのような典型的な応用は視軸に沿って延長する多くの導線の不便性が最小化されてユーザーによってかけられるように形成される。
【００１７】
真空マイクロ電子デバイス用のテープ鋳込み構造の外部利点の他に、孔の寸法が単調な変化を示さない対応する孔を有する連続層を形成する点に内部構造の利点が存在する。従来技術において、多層構造の連続層は連続的に増加する（減少する）寸法の単純な段差構造を形成した。従来の構造は実現される内部電気分離のためにより大きな外部寸法を必要とする。これは図３に示されており、従来技術の段差構造９０と本発明に従う構造体９２が比較されている。共通の外部寸法９４に対し、ひとつの仮定されたポテンシャルＶ１での中央部材９０ａと他のポテンシャルＶ２での外側面９０ｃの間の面距離はｄ１及びｄ２を含む。比較される本発明の構造体９２は中央部材９２ａ、中間の内側に突出する構造体９２ｂ及び部材９２ｃによって画成される外側面を有する。組み合わされた表面距離ｄ３及びｄ４は対応する距離ｄ１及びｄ２を大きく超えていることがわかる。同じ寸法（同じチップ）の部品９０ａ及び９２ａに対し、ｄ３＋ｄ４＝２（ｄ１＋ｄ２）である。
【００１８】
本発明はまたより小さい侵出壁部分に隣接する侵出壁部分を含むよう形成された生成空洞を達成することができる。これらの鋸歯状断面は高電圧端子用の付加された幾何学的分離を与えるために利用される。
【００１９】
図２Ａに移って、内側に突起している（侵出している）セラミック棚１０８は穿孔されたセラミック部分１１２及び１１４によって包囲された孔１１０’から形成され、孔１１２’及び１１４’は孔１１０’よりも大きな面積から成る。この侵出棚は、軸１０２に沿って反対方向に配置された高電圧端子と接地との間のセラミック空洞部分の表面に沿ったあらゆる距離で延びる。これに対して、図３に示される一連の段差若しくは段状の面９０ａ、９０ｂ及び９０ｃを通じて電気的分離が達成されることが知られている。しかし、この既知のアプローチにおいて、段差面はデバイスのベース面上でより大きな突出面積を占める。ここで説明されるテープ鋳込み形成の文脈において、絶縁の既知の方法は（面若しくは選択された直線上で）単調に変化する孔を有するグリーンテープ層を生成するが、空洞を画成する孔は棚構造を画成するよう非単調な方法で変化する。
【００２０】
図２Ｂは、隣接する層１１６及び１１８に固有の孔１２４より大きい孔１２２を有する層１２０を間に挿入することにより、グリーンテープ層１１６及び１１８の間にチャネルが形成されるところの相補的配置を示す。そのようなチャネルはさまざまな目的に使用される。特に、変形可能なシール物質が配置される面３２のようなシール面に隣接するそのようなチャネルは以下に説明するように押出されたシール物質を取り込むための体積を与える。
【００２１】
近集束活性電子画像検出器用の本発明の実施例の平面図、切断側面図及び底面図が図１Ａ、１Ｂ及び１Ｃにそれぞれ表されている。この実施例はここに組み込まれた参考文献の開示内で説明されたタイプの微光画像感知検出器をサポートするために設計されている。ＣＣＤアレイ２０若しくは同様のデバイスは点線２２で囲まれた領域を占める。ＣＣＤアレイ２０はパッケージの内部ベース面２６上のボンディングパッド２４へ機械的に固定される。アレイ２０は透明閉塞部材３０の下側／内面２９の中心部分に接着されるフォトカソード（図示せず）と近集束してアノードポテンシャル（例えば、接地）で維持される。組立の際、閉塞部材３０は以下に説明されるような軟金属３１クラッシュシールを媒介して面３２に接着される。内部ボンディングパッド３６はここで説明されるようなセラミック構造体１０内に埋め込まれた高融点金属トレースを通じて外部端子３８と繋がっている。従来の実施において、ひとつ若しくはそれ以上の端子３８がガードリング４０及び／または４２のような接地された領域に接続するために採用されるか、同じ内部パッドへの複数のアクセスを与えるか、または装置のさらなる変更を与えるよう接続されないままであるため、パッド３６と端子３８との間には１対１の対応は必要なかった。従来のワイヤボンディングは、ＣＣＤ出力を分配し、既知の方法でＣＣＤアレイ２０の動作のために必要なバイアス及び制御を供給するべくＣＣＤアレイ２０と選択された内部パッド３６との間に割り当てられる。
【００２２】
パッケージベースの内部の高電圧パッド４４は従来のビアを通じて外部端子へ通じている。このパッド４４から、金属化導体がインジウムシール３１を介してフォトカソードへ結合するようセラミックパッケージ１０のボディを通じて形成される。パッケージのセラミックボディの高電圧導体のエンクロージャーは、外部高電圧導体に負うている起こりうる有害な効果に対する保護のために従来技術が必要としたパッケージを包囲するための外部ケースの必要性を否定する。パッド４６を通じた付加的な経路がベースを通じて同様に与えられる。高電圧パッド４４と一緒に、これらのパッドはさまざまな制御及び安定化機能を可能とするフィードバックループを確立するために適当な組合せコネクタ若しくはボールボンドを通じて電源モジュール及び／またはディスプレイモジュールとの直接的な連結を提供する。そのような制御及び安定化の例は、平均ビデオ信号レベルからの高電圧電源のデューティサイクルの制御である。上記米国特許出願第０９／３５６，７９９号を参照。そのような配置の詳細は本発明の態様から外れている。
【００２３】
端子３４で出現するいくつかの側面方向電気導線は半導体チップのパーケージングで実施されるような古典的なテープ鋳込み技術を使って形成される。本発明において、本発明のシール工程及び構造とともにこの処理は真空電気デバイス用の所望のＵＨＶ環境を維持するハウジングを生成するということが決定される。側面導線構成において終局の空洞の内側から外側へ電気導線を案内するためにグリーンテープ層を用意する工程は、大気中への起こりうるリーク経路を生成すると思われるので、この結果は驚くべきことである。導線が１０２のオーダーを数えると、許容可能な生産性を達成するためには真空シールの信頼性は９９％以上でなければならない。また、リーク速度は５年の保管寿命を達成するには約１０−１５ＴｏｒｒＬｉｔｅｒ／ｓｅｃ以上でなければならない。そのようなリーク速度は入手できるリーク検出装置の感度より約１０６のファクタだけ低い。
【００２４】
簡潔に、接続を与えるグリーンテープ層は、タングステンベースのペーストを使って導線及びパッドをその表面にスクリーン印刷することによって用意される。その後グリーンテープ層はひとつに積層され、実質的な圧縮力に晒され、１５００℃のオーダーの上昇温度で焼結される。隣接するセラミック面に対して必要な密接な関係を得るために圧縮が要求される。しかし、大気と真空の間に直接的に挿入された高融点金属導体トレース導線によってこの関係はシールドされることが観測される。さらに、この導体トレースは最も普通に微粒子状の高融点金属から成る。そのように構成され、本発明に従う閉塞部材及びシールから成るハウジングはハウジング内に適当なＵＨＶ環境をもたらすことがわかった。
【００２５】
本発明の利点を有する画像検出器はパッケージの幾何形状を有する画像アレイ２０を定置させることによって組み立てられる。パッケージは与えられたチップの幾何形状で組み立てられるため、図１Ａに示されるように、パッケージ内にインストールされるべきチップのフットプリントから得られる節約は明白である。チップ２０はパッド２４へ機械的に固定され、従来のワイヤボンディング装置がチップの対応する端子をそれぞれの内部ボンディングパッド３６へ接続するのに使用される。本発明の実施例である近集束画像検出器において、近集束電場の歪みを避けるためにワイヤボンディングに対して最小の高さを保証するよう注意しなければならない。高電圧導体がフォトカソードへ接続するようセラミック層内の予め配置されたビアを通じて方向付けられる。したがって、高電圧導体は数ミリメートルのセラミックによって他の部品から有効にシールドされる。シールの準備において、閉塞部材３０は、ガラス閉塞部材の表面の一部（当該部分はＣＣＤアレイ２０上に垂直突起を有する）上に特定のフォトカソード（好適には、ＧａＡｓ若しくは複数のアルカリ）をボンディングする周知の方法により別々に用意される。ゲッタ材料（好適には、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｖ、Ｆｅ若しくはその合金）がこの面の周辺領域に蒸着される。ゲッタ蒸着の有効面積は、ＣＣＤチップ２０の活性部分と直接重なる面２９の部分に対してフォトカソードの面積を最小化することによって最大化される。これは、チップの幾何形状に対してパッケージの幾何形状を方向付け、かつ閉塞部材及びチップに関してフォトカソードを方向付けることによって達成可能である。ゲッタ材料は、フォトカソード周辺及びインジウム金属シール３１のエッジの両方をオーバーラップするように配置され、その結果デバイス内の電気導電性及び均一な平行電場が保証される。
【００２６】
従来技術の画像検出器用の閉塞部材及びシールはデバイスのセラミックボディへ環状カップを蝋付けすることによって軟金属（インジウム）シールが達成されていた。透明な閉塞プレートはカップの外壁よりわずかに小さい直径により特徴付けられている。従来のカップは溶解したインジウムを入れるためのものであり、閉塞部材の厚さ方向へ伸長する外壁と非対称に形成されるが、内壁は閉塞部材の平坦面によって制限されている。溶解と同時に、インジウムはカップの表面を濡らし、平坦面の周辺領域とともに閉塞部材の垂直寸法（厚さ）に沿ってさらなるシール面を与える。このアプローチは、環状カップ及びセラミックボディへカップを蝋付けする別々の部品を必要とした。本発明は環状カップを採用せず、分離した環状シール包含部材を単体セラミックボディに蝋付けする工程を省く。本発明において、シールによって覆われるべき平坦面は従来の形式で金属化され、必要なチップ／部品は従来の技術によって開いたハウジング内にインストール／ボンディングされる。従前、金属化はチタンタングステン及びニッケル金蒸着によって実行されている。この金属化は好適な金属シールガスケットに強い親和力を示すことが知られている。組み立てられた（しかし開いている）パッケージはＵＨＶ圧力（約１０−１０Ｔｏｒｒ）でチャンバ内に存在し、形成前のインジウムシールガスケットがリップ３３ａと面３３ｂとの間でパッケージ内に形成されたチャネル１６４に隣接するシール面上に直接配置される。閉塞部材３０はハウジングの側方端面によって画成された受容リセスに位置合わせされ、その後閉塞部材は押出されたシール部材（インジウム）が段差１６０を超えてチャネル１６４内に流れるのを許しながら、シール媒体を溶解せずにシールを達成するのに十分な力でハウジングへ押付けられる。本発明において、インジウムシール３１は金属化平坦面３２に直接塗られ、ハウジングリセスの面１６０によってその外周で制限される。閉塞部材３０の面取りされたエッジ１５６を特徴づける寸法の比較、エッジ１６０に対する閉塞部材３０の外周１５８のクリアランス及びインジウムガスケット３１の最大厚Ｒがシール操作の前に図４に示される。インジウムシール材料はセラミック面３２の平坦幾何形状と一致する閉止リング３１の形式である。インジウム材料は形成され面３２に配置される前に冷やされたときに達成された流体状態でその表面張力によって決定される最大厚Ｒを示す。閉塞部材３０は約Ｒ／２の曲率の半径によって特徴付けられる面取りされたエッジ１５６を有する。外側制限面１６０の突出を有する閉塞部材３０の側面エッジ１５８のクリアランスは約Ｒ／２である。実施には、このクリアランスの値は約０．０２０インチである。閉塞部材の非常に平坦なエッジとのインジウムの最大厚位置の位置合わせは、１０００から８０００ｐｓｉの圧力がつぶれたシール３１の面全体に印加されるとき、インジウムの所望の流れを生成する。これらの適当な条件の下で、インジウムの外側に向けられた低温流れは面１６０をシールしかつチャネル領域１６４内に流れるのに十分であるが、内側に向けられた流れは面１５２で制限される。すなわち、閉塞部材とパッケージハウジングとの間に向けられた力は、内側に向けられた流れが孔に入らないことを保証するよう調節される。つぶれた状態におけるシールが図５に示されている。シールの後、閉塞部材３０上の力は解放される。内側に向けられた押出しはセラミック面３２とガラス閉塞部材３０の下側面との間にバッファを与え、閉塞部材３０のクラックを生じさせる応力集中領域を除去する。内側の流れは圧力が印加される局所的表面積を増加させ、それによってシールを達成するべく力が均一に印加されるときにセルフレベリング傾向が強化される。近集束画像検出器の特定の応用において、面２９に配置されたフォトカソードにとってフォトカソードアレイ２０と平行であることは重要である。後者はラミネート構造によって画成された面すなわち金属化平坦面３２と近似的に平行な関係で独立に取り付けられている。変形的に、下側面２９に置くためにハードストップが与えられても良いが、これはガラス閉塞部材３０にクラックを生じさせる危険性を増加させる。
【００２７】
窓の下側周辺面上の単純な半径が図に示されている。曲率は、インジウムと閉塞部材３０との間の接着結合以外の力によってシール保持用の面を与えることにより押出されたインジウムのシール性能を改善すると思われる。変形的な窓の詳細は、図４の点線１８０で示されるように窓（閉塞部材３０）の下側面に周辺リセスを与えることから成る。これは内側に押出されるインジウムが取り込まれる類似の空洞を与え、シール保持用の面３２と非平行な面を提供する。
【００２８】
図５は、ひとつ若しくはそれ以上のガードリング若しくは電場成形電極が単一のセラミックパッケージ内に配置されるところのテープ鋳込みの一般的な技術によって構成されたパッケージ内で容易に達成される実施例を示す。この特徴は、ひとつ若しくはそれ以上の選択された薄板が所望のガードリング／電場成形導電面の高融点金属印刷を受容するところのテープ鋳込み方法に従う。導電経路は、例えば選択されたひとつの端子３４へ接続することによって、上記技術によりパッケージの外部へ与えられる。図５に示されるように、画像検出器の特定の例に対して、電極１７０は真空セラミック面３２、高電圧フォトカソード面２９の周辺及びインジウムシール３１の３重接合部に近接配置されている。そのような環境下での高電圧絶縁及び保護を扱うための技術的な方法は、Ｒ．Ｌａｔｈａｍ編集、Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ（１９９５）のｐｐ．２９９−３２８に記載された”Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｖａｃｕｕｍ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ”においてＨ．Ｃ．Ｍｉｌｌｅｒによって議論されている。フォトカソードとアノードとの間の電場はアノードに関して電極１７０へ適当なポテンシャルを印加することによってこの近傍に制限される。例えば、もしこの電極１７０がフォトカソードと同じポテンシャルに結合されていれば、真空金属セラミック３重接合部における電場は実質的に減少される。
【００２９】
他の実施例において、新規なテープ鋳込みパッケージング構造の更なる可能性は図６Ａ及び６Ｂのパッケージ内で例示されている。複数の空洞２１０、２１２が同一のパッケージボディ２００（閉塞部材は図示せず）内に形成される。概して、複数の空洞は適当な目的のために独立であり、図示されるように、ひとつ若しくはそれ以上の薄板２１７に形成された適当な孔によってコンジット２１４が実現されている。ここで、主空洞２１０は上記したように画像検出器を支持するように働く。チャンバ２１２がさらにゲッタリング面（図示せず）を包囲するよう与えられる。コンジット２１４は、パッケージの画像検出部分の高電圧特性に影響を与えることから気化ゲッタをより良く分離するためにバッフル若しくは蛇行形状を示すことが好適である。
【００３０】
本発明は、高電圧導体の改良された内部の電気的分離によって、標準的な形状ファクタ及びソケットハードウエアと適合することができるマイクロ電子デバイス用に、及び光感知デバイスの場合にはフォトカソード材料を保存するためにＵＨＶエンクロージャーを生成するべくテープ鋳込みを拡張することで実質的な節約となることが示された。
【００３１】
本発明は特定の実施例に関連して説明されてきたが、他の修正及び変更は上記教示を鑑みて当業者によって為され得る。特許請求の範囲の態様内で本発明は説明された以外で実施され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１Ａは本発明に従う画像検出器ハウジングの平面図であり、図１Ｂは本発明に従う画像検出器の側面切断図であり、図１Ｃは本発明に従う画像検出器の底面図である。
【図２】
図２Ａはハウジングの内側に突起した棚部の分解図であり、図２Ｂは周辺チャネルを特徴とするハウジングの一部の分解図である。
【図３】
図３は、同一の外形寸法を有する従来技術と本発明の高電圧分離構造の比較である。
【図４】
図４は、シール前の軟金属ＵＨＶシールの隆起した概観を示す。
【図５】
図５は、シールを達成した後の図４のパッケージ部分を示す。
【図６】
図６Ａは複数の空洞を特徴とする本発明のパッケージの実施例を示し、図６Ｂは図６Ａのパッケージの３つの薄板を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年9月25日(2002.9.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空マイクロ電子画像デバイス用のハウジングであって、
（ａ）第１及び第２平面端板及びその間に配置された複数の絶縁中間平面板と、
（ｂ）各々がそれぞれの面積の孔から成る少なくとも３つの前記中間平面板であって、該中間平面板は前記孔が実質的に位置合わせされて直列に配置され、それによって空洞が前記ラミネート構造内に形成され、少なくとも３つの孔面積は直列に非単調に変化する、ところの少なくとも３つの中間平面板と、
から成り、
前記平面端板のひとつは透明壁から成り、透明壁端板の表面上のフォトカソードは前記空洞に面して配置され、シールが前記空洞に面する透明壁の表面を隣接する中間板の表面へ接着し、他の平面端板にマイクロ電子デバイスが配置され、前記空洞内及びフォトカソード表面と前記他の平面端板の表面における前記マイクロ電子デバイスとの間に真空ポケットが形成される、ところのハウジング。
【請求項２】
請求項１に記載のハウジングであって、前記透明壁から成る前記平面端板はガラスから成る、ところのハウジング。
【請求項３】
請求項１に記載のハウジングであって、前記他の平面端板はアノードから成り、前記複数の中間平面板は絶縁セラミックから成る、ところのハウジング。
【請求項４】
請求項２に記載のハウジングであって、前記シールはガラス壁及び隣接するセラミック中間板の表面へ結合される軟金属層から成る、ところのハウジング。
【請求項５】
請求項１に記載のハウジングであって、ゲッタ材料が真空空洞内の少なくとも表面上に配置される、ところのハウジング。
【請求項６】
画像表示を取込むための画像検出器であって、
内部に真空を保持するためのシールされたハウジングであって、前記ハウジングは空洞を画成するセラミックボディから成り、電気的に絶縁された側壁及びベース部材、並びに当該ハウジングの内側面に光を通すための透明な閉塞部材を有するところのハウジングと、
画像からの放射を遮り、前記画像の放射分布に実質的に比例する電子フラックス分布を生成するための、前記閉塞部材の内側面上に配置されたフォトカソードと、
前記ベース部材から支持された半導体デバイス内部の電子感知要素のアレイと、
前記フォトカソードにおける電子フラックスがアレイへの軌道を描くよう、前記フォトカソードに関して加速ポテンシャルを印加するためのアノードポテンシャルの内部ボンディングパッドと、
から成り、前記ハウジングは前記フォトカソードと前記アレイとの間の表面経路長を延長するための内側に突出した側方部材から成る、ところの画像検出器。
【請求項７】
請求項６に記載の画像検出器であって、前記透明な閉塞部材は棚面及び側面を含むリセス内に受容され、前記棚面は前記閉塞部材の周辺部を支持する、ところの画像検出器。
【請求項８】
請求項７に記載の画像検出器であって、軟金属が前記棚面と前記閉塞部材との間に挿入される、ところの画像検出器。
【請求項９】
請求項７に記載の画像検出器であって、軟金属が前記側面と前記閉塞部材との間に挿入される、ところの画像検出器。
【請求項１０】
請求項６に記載の画像検出器であって、少なくともひとつの前記側面は複数の不連続な電気通信導線から成り、前記導線は前記側壁内に一体的に形成される、ところの画像検出器。
【請求項１１】
請求項６に記載の画像検出器であって、ゲッタリング材料が前記フォトカソードの周辺に配置される、ところの画像検出器。
【請求項１２】
ケースレス高電圧真空電子マイクロデバイスであって、
内部に空洞を画成する開放構造であって、前記開放構造は側壁及び端部材から成り、前記側壁は空洞を画成するように内部の開口と実質的に位置合わせされて配置された実質的に平面なセラミック絶縁層から成り、前記側壁の少なくとも３つの層は次々に非単調に変化し、ひとつの前記端部材は前記開放構造に対して真空シールするための閉塞部材から成り、前記閉塞部材は前記開放構造に面して配置されたフォトカソードを含み、残りの前記端部材もまた前記開放構造に対して真空シールするために適応され、半導体チップを含むアノードから成り、前記開放構造は前記空洞の内部から前記壁の外部へ少なくともひとつの前記側壁を通じて形成される複数の高融点金属導線から成る、ところの開放構造と、
前記フォトカソードに接続されかつ前記マイクロデバイスの外部面から分離された前記マイクロデバイス内部の高電圧電極であって、前記金属導線が少なくともひとつの前記平面層の少なくとも表面に配置される、ところの高電圧電極と、から成るケースレス高電圧真空電子マイクロデバイス。
【請求項１３】
外周側方セラミックリップ及び内側に配置された孔によって制限された平面セラミック面へ閉塞部材の真空シールを達成する方法であって、
選択された低融点金属が比較的高い溶解度を示すところの金属化によって前記平面セラミック面を金属化する工程と、
シールが所望される前記孔を包囲する前記金属化平面へ前記低融点金属の予め形成されたガスケットを適用し、流体状態の金属で表面を濡らす工程と、
前記金属の低温流れを外周リップの外側周囲に生じさせかつ前記孔への内側の低温流れを制限する範囲の十分な力で前記金属に対して前記閉塞部材を押付ける工程であって、それによって前記閉塞部材と前記平面との平行関係が容易になるところの工程と、
前記力を解放する工程と、
から成る方法。
【請求項１４】
半導体鋳型から成る真空マイクロ電子デバイスをパッケージする方法であって、
ハウジングを組み立てかつ前記ハウジング内に空洞を形成する工程であって、前記鋳型及び前記空洞は類似の幾何対称性を示すところの工程と、
半導体鋳型をパッケージ内に挿入する工程と、
前記パッケージ内で前記鋳型を方向付ける工程であって、それによってパッケージの体積が有効に使用されるところの工程と、
から成る方法。
【請求項１５】
請求項１２に記載のマイクロデバイスであって、ゲッタリング材料が空洞内に与えられる、ところのマイクロデバイス。
【請求項１６】
真空マイクロ電子デバイス用のハウジングであって、
（ａ）第１及び第２平面端板から成る真空空洞を形成するラミネート構造であって、第１平面端板は空洞に面するフォトカソードを支持するガラスから成り、複数の中間平面セラミック絶縁板がその間に配置される、ところのラミネート構造と、
（ｂ）各々が重複するそれぞれの面積の別個の孔から成る少なくとも２つの中間プレートであって、前記少なくとも２つの中間プレートは直列かつ前記重複する孔と実質的に位置合わせされて配置され、孔を重複させかつ前記孔の側壁を前記中間板の別個の孔の面積が非単調になるよう位置合わせすることによって、前記ラミネート構造内に空洞を形成する、ところの中間板と、
（ｃ）空洞に面する前記端板上の位置で第２の前記平面端板によって支持されるマイクロ電子チップと、
から成るハウジング。
【請求項１７】
請求項１６に記載のハウジングであって、ゲッタ材料が少なくともひとつの前記平面端板上に配置される、ところのハウジング。
【請求項１８】
画像表示を取り込むための画像検出器であって、
内部に真空を保持するためのシールされたハウジングであって、前記ハウジングは空洞を画成するセラミックボディから成り、電気的に絶縁の側壁及びベース部材並びに前記ハウジングの内部面へ光を通すための透明な閉塞部材を有するところのハウジングと、
画像からの放射を遮りかつ画像の放射分布に実質的に比例する電子フラックス分布を生成するために前記透明な閉塞部材の内側面上に配置されたフォトカソードと、
前記ベース部材から支持された半導体デバイス内の電子感知要素のアレイと、
前記フォトカソードから前記半導体アレイへ前記電子フラックスの軌道を生成するべく前記フォトカソードに関して加速ポテンシャルを印加するためのアノードポテンシャルの内部ボンディングパッドと、
から成り、前記ハウジングは前記フォトカソードと前記アノードとの間で表面経路を延長するための外側に突出した側方部材から成る、ところの画像検出器。
【請求項１９】
ケースレス高電圧マイクロ電子デバイスであって、側方絶縁壁を有する真空空洞と、前記空洞の端部をシールする透明な壁の内側面上のフォトカソードと、前記デバイス内の電極へ高電圧を結合するための前記デバイスの壁構造を通じて延長した金属化経路と、前記電極と前記フォトカソードとの間の前記デバイス内で内側に配置された電気的結合と、前記高電圧は前記デバイス内の前記電極へ高電圧を接続する前記金属化経路を除き前記デバイスの外部表面から分離されており、前記空洞の反対端をシールする第２の壁上の前記透明な壁に対向する空洞の端部に配置された前記フォトカソードから前記真空空洞を横切る電子を受け取りかつ増加させるためのマイクロ電子チップと、前記チップからの信号を前記デバイスの外部へ送るため前記マイクロ電子チップへ接続されたビアと、を含むケースレス高電圧マイクロ電子デバイス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
発明の詳細な説明
本発明の内容は、光ダイオードアレイ若しくは類似構造を組み込む画像感知微光画像検出器としてここに取られる特定の応用を参照して最も良く説明される。これらは暗視カメラ及び類似装置の中心部品である。このタイプの装置は米国特許出願第０９／３５６，７９９号及び０９／３５６，８００号（米国特許第６，３０７，５８６号及び第６，２８５，０１８号）に開示されている。これらはここに参考文献として組み込まれる。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
パッケージベースの内部の高電圧パッド４４は従来のビアと連結する。このパッド４４から、金属化導体４３がインジウムシール３１を介してフォトカソードへ結合するようセラミックパッケージ１０のボディを通じて形成される。パッケージのセラミックボディの高電圧導体のエンクロージャーは、外部高電圧導体に負うている起こりうる有害な効果に対する保護のために従来技術が必要としたパッケージを包囲するための外部ケースの必要性を否定する。パッド４６を通じた付加的な経路がベースを通じて同様に与えられる。高電圧パッド４４と一緒に、これらのパッドはさまざまな制御及び安定化機能を可能とするフィードバックループを確立するために適当な組合せコネクタ若しくはボールボンドを通じて電源モジュール及び／またはディスプレイモジュールとの直接的な連結を提供する。そのような制御及び安定化の例は、平均ビデオ信号レベルからの高電圧電源のデューティサイクルの制御である。上記米国特許出願第０９／３５６，７９９号を参照。そのような配置の詳細は本発明の態様から外れている。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
本発明の利点を有する画像検出器はパッケージの幾何形状を有する画像アレイ２０を定置させることによって組み立てられる。パッケージは与えられたチップの幾何形状で組み立てられるため、図１Ａに示されるように、パッケージ内にインストールされるべきチップのフットプリントから得られる節約は明白である。チップ２０はパッド２４へ機械的に固定され、従来のワイヤボンディング装置がチップの対応する端子をそれぞれの内部ボンディングパッド３６へ接続するのに使用される。本発明の実施例である近集束画像検出器において、近集束電場の歪みを避けるためにワイヤボンディングに対して最小の高さを保証するよう注意しなければならない。高電圧導体がフォトカソードへ接続するようセラミック層内の予め配置されたビアを通じて方向付けられる。したがって、高電圧導体は数ミリメートルのセラミックによって他の部品から有効にシールドされる。シールの準備において、閉塞部材３０は、ガラス閉塞部材の表面の一部（当該部分はＣＣＤアレイ２０上に垂直突起を有する）上に特定のフォトカソード（好適には、ＧａＡｓ若しくは複数のアルカリ）をボンディングする周知の方法により別々に用意される。ゲッタ材料４（好適には、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｖ、Ｆｅ若しくはその合金）がこの面の周辺領域に蒸着される。ゲッタ蒸着の有効面積は、ＣＣＤチップ２０の活性部分と直接重なる面２９の部分に対してフォトカソードの面積２を最小化することによって最大化される。これは、チップの幾何形状に対してパッケージの幾何形状を方向付け、かつ閉塞部材及びチップに関してフォトカソードを方向付けることによって達成可能である。ゲッタ４材料は、フォトカソード周辺及びインジウム金属シール３１のエッジの両方をオーバーラップするように配置され、その結果デバイス内の電気導電性及び均一な平行電場が保証される。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
従来技術の画像検出器用の閉塞部材及びシールはデバイスのセラミックボディへ環状カップを蝋付けすることによって軟金属（インジウム）シールが達成されていた。透明な閉塞プレートはカップの外壁よりわずかに小さい直径により特徴付けられている。従来のカップは溶解したインジウムを入れるためのものであり、閉塞部材の厚さ方向へ伸長する外壁と非対称に形成されるが、内壁は閉塞部材の平坦面によって制限されている。溶解と同時に、インジウムはカップの表面を濡らし、平坦面の周辺領域とともに閉塞部材の垂直寸法（厚さ）に沿ってさらなるシール面を与える。このアプローチは、環状カップ及びセラミックボディへカップを蝋付けする別々の部品を必要とした。本発明は環状カップを採用せず、分離した環状シール包含部材を単体セラミックボディに蝋付けする工程を省く。本発明において、シールによって覆われるべき平坦面は従来の形式で金属化され、必要なチップ／部品は従来の技術によって開いたハウジング内にインストール／ボンディングされる。従前、金属化はチタンタングステン及びニッケル金蒸着によって実行されている。この金属化は好適な金属シールガスケットに強い親和力を示すことが知られている。組み立てられた（しかし開いている）パッケージは、リップ３３ａと面３３ｂとの間でパッケージ内に形成されたチャネル１６４に隣接するシール面上に直接インジウム材料を配置した状態でＵＨＶ圧力（約１０−１０Ｔｏｒｒ）でチャンバ内に存在する。閉塞部材３０はハウジングの側方端面によって画成された受容リセスに位置合わせされ、その後閉塞部材は押出されたシール部材（インジウム）が段差１６０を超えてチャネル１６４内に流れるのを許しながら、シール媒体を溶解せずにシールを達成するのに十分な力でハウジングへ押付けられる。本発明において、インジウムシール３１は金属化平坦面３２に直接塗られ、ハウジングリセスの面１６０によってその外周で制限される。閉塞部材３０の面取りされたエッジ１５６を特徴づける寸法の比較、エッジ１６０に対する閉塞部材３０の外周１５８のクリアランス及びインジウムガスケット３１の最大厚Ｒがシール操作の前に図４に示される。インジウムシール材料はセラミック面３２の平坦幾何形状と一致する閉止リング３１の形式である。インジウム材料は形成されその後面３２上で冷やされる際に達成された流体状態でその表面張力によって決定される最大厚Ｒを示す。閉塞部材３０は約Ｒ／２の曲率の半径によって特徴付けられる面取りされたエッジ１５６を有する。外側制限面１６０の突出を有する閉塞部材３０の側面エッジ１５８のクリアランスは約Ｒ／２である。実施には、このクリアランスの値は約０．０２０インチである。閉塞部材の非常に平坦なエッジとのインジウムの最大厚位置の位置合わせは、１０００から８０００ｐｓｉの圧力がつぶれたシール３１の面全体に印加されるとき、インジウムの所望の流れを生成する。これらの適当な条件の下で、インジウムの外側に向けられた低温流れは面１６０をシールしかつチャネル領域１６４内に流れるのに十分であるが、内側に向けられた流れは面３２で制限される。すなわち、閉塞部材とパッケージハウジングとの間に向けられた力は、内側に向けられた流れが孔に入らないことを保証するよう調節される。つぶれた状態におけるシールが図５に示されている。シールの後、閉塞部材３０上の力は解放される。内側に向けられた押出しはセラミック面３２とガラス閉塞部材３０の下側面との間にバッファを与え、閉塞部材３０のクラックを生じさせる応力集中領域を除去する。内側の流れは圧力が印加される局所的表面積を増加させ、それによってシールを達成するべく力が均一に印加されるときにセルフレベリング傾向が強化される。近集束画像検出器の特定の応用において、面２９に配置されたフォトカソードにとってフォトカソードアレイ２０と平行であることは重要である。後者はラミネート構造によって画成された面すなわち金属化平坦面３２と近似的に平行な関係で独立に取り付けられている。変形的に、下側面２９に置くためにハードストップが与えられても良いが、これはガラス閉塞部材３０にクラックを生じさせる危険性を増加させる。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
図５は、ひとつ若しくはそれ以上のガードリング若しくは電場成形電極が単一のセラミックパッケージ内に配置されるところのテープ鋳込みの一般的な技術によって構成されたパッケージ内で容易に達成される実施例を示す。この特徴は、ひとつ若しくはそれ以上の選択された薄板が所望のガードリング／電場成形導電面の高融点金属印刷を受容するところのテープ鋳込み方法に従う。導電経路は、例えば選択されたひとつの端子３８へ接続することによって、上記技術によりパッケージの外部へ与えられる。図５に示されるように、画像検出器の特定の例に対して、電極１７０は真空セラミック面３２、高電圧フォトカソード面２９の周辺及びインジウムシール３１の３重接合部に近接配置されている。そのような環境下での高電圧絶縁及び保護を扱うための技術的な方法は、Ｒ．Ｌａｔｈａｍ編集、Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ（１９９５）のｐｐ．２９９−３２８に記載された”Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｖａｃｕｕｍ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ”においてＨ．Ｃ．Ｍｉｌｌｅｒによって議論されている。フォトカソードとアノードとの間の電場はアノードに関して電極１７０へ適当なポテンシャルを印加することによってこの近傍に制限される。例えば、もしこの電極１７０がフォトカソードと同じポテンシャルに結合されていれば、真空金属セラミック３重接合部における電場は実質的に減少される。


【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004508663.tif 000035
【図２】
2004508663.tif 000036
【図３】
2004508663.tif 000037
【図４】
2004508663.tif 000038
【図５】
2004508663.tif 000039
【図６】
2004508663.tif 000040
【国際調査報告】
2004508663.tif 000041
2004508663.tif 000042
2004508663.tif 000043