[實用新型]具有倒Y形通孔的圓片級氣密性封裝結構

有效

• 申請號: 200920074301.3
• 申請日: 2009-07-21
• 公開（公告）號: CN201458723U
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 鄒波;華亞平;李莉
• 申請（專利權）人: 深迪半導體(上海)有限公司
• 主分類號: B81B7/00
• 分類號: B81B7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種微機電系統(Micro-Electro-Mechanical?System，簡稱MEMS)的封裝技術，特別是涉及一種具有倒Y形通孔的圓片級氣密性封裝結構。

背景技術

隨著MEMS技術發展和商業化進程的推進，MEMS器件的封裝成為關鍵問題之一，尤其是低成本、高可靠性、多功能的圓片(圓片也可稱“晶圓”)級氣密封裝技術是MEMS技術產業化的重點研究方向。MEMS圓片級氣密封裝不僅能防止外部環境對內部器件的污染，還能防止劃片工藝對MEMS器件內部結構的破壞；而氣密封裝可以提高多種MEMS器件(如RFMEMS開關——射頻微機電系統開關、微諧振器、加速度計、陀螺等)的性能，對MEMS技術的發展和應用具有至關重要的影響。

圓片級MEMS系統氣密性封裝與傳統氣密性封裝相比，具有體積小、后續加工簡單、易與其它器件集成、成本低等優點。就其技術而言，目前主要有兩種封裝工藝：一是薄膜集成工藝。它通過在MEMS微結構釋放之前在犧牲層上沉積一層薄膜，然后通過薄膜上工藝腐蝕孔去掉犧牲層，再沉積一層薄膜密封這些工藝腐蝕孔，從而完成MEMS的氣密性封裝。此工藝具有工序簡單、成本低等優點，但沉積的薄膜一般只有幾微米的厚度，這很難在隨后的圓片切片和圓片拾取等操作中保證完好無損，成品率較低。而且沒有外引線，需要二次封裝，尚不能直接作為MEMS器件的最終外封裝。二是MEMS圓片和蓋子圓片通過無介質的硅硅鍵合或陽極鍵合，或者通過介質材料而結合在一起，形成氣密性封裝。使用介質材料封裝工藝比較靈活，材料主要包括金屬焊料、粘結劑或玻璃漿料等。其中，金屬與金屬鍵合工藝是可靠性最高、適用性最廣的技術，能在密封MEMS器件的同時，將MEMS信號引出，在蓋子圓片背面或MEMS圓片背面布上外引線及焊盤，就可作為最終外封裝直接使用。專利號為CN200610039668.2的中國專利“具有低深寬比通孔的圓片級氣密性封裝工藝”就介紹了一種可將MEMS結構內部引至蓋子圓片背面的圓片級氣密性封裝技術，但該技術比較復雜，并且在通孔內制作電鍍導線的成品率比較低，制作成本較高。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是為了克服現有技術的缺陷，提供一種具有倒Y形通孔的圓片級氣密性封裝結構，其通過在蓋子圓片和MEMS圓片之間的金屬與金屬鍵合密封一空穴來達到氣密性封裝MEMS器件的目的。同時，通過倒Y形低深寬比通孔以方便金屬淀積從而保證成品率，并且減小通孔所占面積，即作為引線將MEMS信號引到蓋子圓片背面的焊盤上。

本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：一種具有倒Y形通孔的圓片級氣密性封裝結構，其特征在于，其包括蓋子圓片和MEMS圓片，蓋子圓片和MEMS圓片電連接，一劃片槽穿過蓋子圓片和MEMS圓片，該蓋子圓片具有倒Y形通孔，劃片槽垂直穿過倒Y形通孔。

優選地，所述蓋子圓片包括倒V形開口和通孔垂直部分，倒V形開口和通孔垂直部分組成倒Y形通孔，倒V形開口朝向蓋子圓片的正面，通孔垂直部分朝向蓋子圓片的背面。

優選地，所述蓋子圓片正面具有壓焊塊，蓋子圓片背面具有焊盤，壓焊塊和焊盤之間通過倒Y形通孔連接。

優選地，所述蓋子圓片和MEMS圓片都具有壓焊塊和密封環，蓋子圓片的壓焊塊和密封環與MEMS圓片的壓焊塊和密封環通過加溫焊料密封焊接。

優選地，所述蓋子圓片正面具有密封用空腔和劃片槽用空腔，密封用空腔分別位于劃片槽用空腔的兩側。

優選地，所述密封用空腔和劃片槽用空腔的形狀為梯形。

本實用新型的積極進步效果在于：本實用新型通過在蓋子圓片和MEMS圓片之間的金屬與金屬鍵合密封一空穴來達到氣密性封裝MEMS器件的目的。同時，通過倒Y形低深寬比通孔以方便金屬淀積從而保證成品率，并且減小通孔所占面積，即作為引線將MEMS信號引到蓋子圓片背面的焊盤上。相比于傳統的高深寬比通孔技術，本實用新型的低深寬比通孔制造技術具有工藝易于實現、設備投資少和成品率高的優點。

附圖說明

圖1為在蓋子圓片上淀積二氧化硅和氮化硅步驟的示意圖。

圖2為形成密封用空腔和劃片槽用空腔步驟的示意圖。

圖3為電鍍步驟的示意圖。

圖4為焊接步驟的示意圖。

圖5為形成絕緣層步驟的示意圖。

圖6為去除絕緣層步驟的示意圖。

圖7為形成導電金屬步驟的示意圖。

圖8為填充步驟的示意圖。

圖9所示為本實用新型裂片后的最終單個MEMS器件立體結構示意圖。

具體實施方式