[發明專利]利用球形玻璃微腔進行氣密性封裝的方法

有效

• 申請號: 201010148436.7
• 申請日: 2010-04-16
• 公開（公告）號: CN101804961A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 尚金堂;張迪;陳波寅;徐超
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B81C3/00
• 分類號: B81C3/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

1.一種利用球形玻璃微腔進行氣密性封裝的方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步：在玻璃圓片上制備密封芯片用玻璃微腔(5)和引線玻璃微腔(4)；

第二步，芯片貼裝：在具有薄二氧化硅層的硅襯底圓片上制作引線，將芯 片粘貼在與密封芯片用玻璃微腔對應的硅襯底上，并與引線相連，引線的兩端 分別對應于密封芯片用玻璃微腔(5)和引線玻璃微腔(4)，

第三步，將上述帶有玻璃微腔(5)和引線玻璃微腔(4)的玻璃圓片與所述載 有芯片和引線的硅襯底圓片對準，并鍵合密封；

第四步，去除引線玻璃微腔(4)上的玻璃，使引線的引出端裸露從而實現芯 片的引出。

2.根據權利要求1所述的利用球形玻璃微腔進行氣密性封裝的方法，其特征在于， 所述薄二氧化硅層的厚度為0.2-0.4微米。

3.根據權利要求1所述的利用球形玻璃微腔進行氣密性封裝的方法，所述引線為 鋁引線。

4.根據權利要求1所述的利用球形玻璃微腔進行氣密性封裝的方法，其特征在于， 第三步所用的鍵合工藝為陽極鍵合工藝，溫度：400攝氏度，電壓：600伏。

5.根據權利要求1所述的利用球形玻璃微腔進行氣密性封裝的方法，其特征在于， 采用導熱膠或者低熔點焊料將所述芯片粘貼在硅襯底上。

6.根據權利要求1所述的利用球形玻璃微腔進行氣密性封裝的方法，其特征在于， 在玻璃圓片上制備密封芯片用玻璃微腔(5)和引線玻璃微腔(4)的方法為：在硅 圓片上(2)刻有相同微槽(1)形成的陣列，并在微槽旁邊刻蝕引線微槽(21)， 微槽之間刻有微通道(22)相連，微槽的最小槽寬大于微通道寬度的10倍，在其 中的至少一個微槽內放置適量熱釋氣劑(3)，相應的用玻璃圓片鍵合使所述多 個微槽(1)形成密封腔體，加熱使玻璃軟化，熱釋氣劑受熱釋放出氣體產生正 壓力，作用于通過微通道(22)相連的多個微槽(1)和引線微槽(21)對應位置的 軟化后的玻璃形成具有均勻尺寸的球形微腔，冷卻使玻璃凝固，去除硅襯底， 得到密封MEMS芯片用的玻璃微腔(5)和相應的形成引線玻璃微腔(4)。

7.根據權利要求1或6所述的利用球形玻璃微腔進行氣密性封裝的方法，其特征在 于，所述玻璃為Pyrex7740玻璃，所述鍵合為陽極鍵合，工藝條件為：溫度400 ℃，電壓：600V。

8.根據權利要求6所述的利用球形玻璃微腔進行氣密性封裝的方法，其特征在于， ?熱釋氣劑為碳酸鈣粉末或者氫化鈦粉末。

9.根據權利要求6所述的利用球形玻璃微腔進行氣密性封裝的方法，其特征在于， 加熱使玻璃軟化的溫度為760℃-900℃。

10.根據權利要求6所述的利用球形玻璃微腔進行氣密性封裝的方法，其特征在 于制備圓片級MEMS微腔時，微槽的最小槽寬大于微通道寬度的50倍。

11.根據權利要求6所述的利用球形玻璃微腔進行氣密性封裝的方法，其特征在 于在所述Si圓片上刻槽的方法為濕法腐蝕工藝。

12.根據權利要求6所述的利用球形玻璃微腔進行氣密性封裝的方法，其特征在 于，所述加熱溫度為880℃～890℃。

13.根據權利要求6所述的利用球形玻璃微腔進行氣密性封裝的方法，其特征在 于微槽的深度為50-100微米。