[發明專利]基于吸氣劑薄膜的混合晶圓級真空封裝方法及結構

有效

• 申請號: 201410264566.5
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104003352B
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 馮飛;張云勝;王躍林
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;B81B7/02
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 李儀萍

1.一種基于吸氣劑薄膜的混合晶圓級真空封裝方法，其特征在于，包括以下步驟：

a)提供一墊片、一襯底片及一蓋片，于所述墊片中形成芯片封裝腔，于所述襯底片中形成用于待封裝芯片引線的通孔結構，或于所述蓋片中形成用于待封裝芯片引線的通孔結構，并于所述襯底片的通孔結構中形成金屬柱，或于所述蓋片的通孔結構中形成金屬柱；

b)鍵合所述墊片及所述襯底片形成封裝腔體；

c)提供一已通過測試的待封裝芯片，將所述已通過測試的待封裝芯片通過鍵合結構鍵合于所述襯底片，或將所述已通過測試的待封裝芯片通過鍵合結構鍵合于所述蓋片；

d)提供吸氣劑，并將所述吸氣劑固定于朝向所述芯片封裝腔的蓋片表面；

e)提供一真空設備，將所述封裝腔體和蓋片對準后，進行抽真空、激活吸氣劑及加熱加壓，通過鍵合結構鍵合所述蓋片及所述墊片。

2.根據權利要求1所述的基于吸氣劑薄膜的混合晶圓級真空封裝方法，其特征在于：步驟a)中還包括于所述墊片中形成真空緩沖腔的步驟，且所述真空緩沖腔位于所述芯片封裝腔的外圍區域。

3.根據權利要求2所述的基于吸氣劑薄膜的混合晶圓級真空封裝方法，其特征在于：步驟d)還包括于所述真空緩沖腔中固定吸氣劑的步驟。

4.根據權利要求1所述的基于吸氣劑薄膜的混合晶圓級真空封裝方法，其特征在于：所述待封裝芯片的種類包括非致冷紅外探測器芯片、微機械陀螺芯片、加速度計芯片、諧振器芯片、場發射器件芯片、壓力傳感器芯片和光微機械器件芯片。

5.根據權利要求1所述的基于吸氣劑薄膜的混合晶圓級真空封裝方法，其特征在于：所述待封裝芯片為非致冷紅外探測器，所述蓋片為包括雙拋硅片、鍺片及硫化鋅片的紅外濾波片，且所述紅外濾波片表面形成有紅外增透膜。

6.根據權利要求1所述的基于吸氣劑薄膜的混合晶圓級真空封裝方法，其特征在于：步驟b)的鍵合方式的種類包括陽極鍵合、硅-硅鍵合、以及復合金屬層-焊料-復合金屬層鍵合。

7.根據權利要求1所述的基于吸氣劑薄膜的混合晶圓級真空封裝方法，其特征在于：步驟c)及步驟e)所述的鍵合結構為復合金屬層-焊料-復合金屬層組成的疊層。

8.根據權利要求7所述的基于吸氣劑薄膜的混合晶圓級真空封裝方法，其特征在于：所述復合金屬層的種類包括Cr/Au、Cr/Cu、Cr/Ni/Au、Ti/Ni/Au、Ti/W/Ni/Au；所述焊料的種類包括AuSn、AgSn、InSn、PbSn、CuSn。

9.根據權利要求1所述的基于吸氣劑薄膜的混合晶圓級真空封裝方法，其特征在于：所述墊片的種類包括雙拋玻璃片、雙拋硅片及陶瓷片，所述襯底片的種類包括雙拋玻璃片、雙拋硅片及陶瓷片。

10.根據權利要求1所述的基于吸氣劑薄膜的混合晶圓級真空封裝方法，其特征在于：所述蓋片為與所述襯底片的尺寸相匹配的整片，或為固定于與所述襯底片的尺寸相匹配的夾具中的分離片。

11.根據權利要求1所述的基于吸氣劑薄膜的混合晶圓級真空封裝方法，其特征在于：所述吸氣劑的成分包括鋯合金及鈦合金的一種或組合。