[發(fā)明專利]混合晶圓級真空封裝方法及結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410270430.5
• 申請日: 2014-06-17
• 公開（公告）號: CN105304505B
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮飛;張?jiān)苿?/a>;王躍林
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50;H01L23/31
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 李儀萍

1.一種混合晶圓級真空封裝方法，其特征在于，包括以下步驟：

a)提供一襯底片，于所述襯底片中形成芯片封裝腔；

b)于所述襯底片的芯片封裝腔中制作吸氣劑薄膜；

c)提供一包括基底及器件區(qū)域的已通過測試的待封裝芯片，于所述待封裝芯片的基底中形成用于待封裝芯片引線的通孔結(jié)構(gòu)，并于所述通孔結(jié)構(gòu)中形成金屬柱；

d)提供一真空設(shè)備，將所述待封裝芯片及芯片封裝腔對準(zhǔn)后，進(jìn)行抽真空、激活吸氣劑及加熱加壓，通過鍵合結(jié)構(gòu)鍵合所述襯底片及所述待封裝芯片。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合晶圓級真空封裝方法，其特征在于：步驟a)還包括于所述襯底片中形成用于限制所述待封裝芯片位置的限位槽的步驟，且所述限位槽位于所述芯片封裝腔的外圍區(qū)域。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合晶圓級真空封裝方法，其特征在于：步驟a)中還包括于所述襯底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(qū)域。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合晶圓級真空封裝方法，其特征在于：步驟a)還包括于所述襯底片中形成真空緩沖腔以及用于限制所述待封裝芯片位置的限位槽的步驟，且所述真空緩沖腔位于所述芯片封裝腔的外圍區(qū)域，所述限位槽位于所述真空緩沖腔的外圍區(qū)域。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的混合晶圓級真空封裝方法，其特征在于：步驟a)還包括于所述真空緩沖腔中固定帶狀吸氣劑的步驟。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述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(jī)械陀螺芯片、加速度計(jì)芯片、諧振器芯片、場發(fā)射器件芯片、壓力傳感器芯片和光微機(jī)械器件芯片。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述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，所述襯底片為包括雙拋硅片、鍺片及硫化鋅片的紅外濾波片，且所述紅外濾波片的芯片封裝腔內(nèi)及下表面均形成有紅外增透膜。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合晶圓級真空封裝方法，其特征在于：步驟c)所述的鍵合結(jié)構(gòu)為復(fù)合金屬層-焊料-復(fù)合金屬層組成的疊層。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混合晶圓級真空封裝方法，其特征在于：所述復(fù)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。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合晶圓級真空封裝方法，其特征在于：所述吸氣劑薄膜的成分包括鋯合金及鈦合金的一種或組合。

11.一種混合晶圓級真空封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

襯底片，其形成有芯片封裝腔；

已通過測試的待封裝芯片，其包括基底及器件區(qū)域，所述待封裝芯片的基底中形成有用于待封裝芯片引線的金屬柱，所述基底通過鍵合結(jié)構(gòu)鍵合于所述襯底片；

吸氣劑薄膜，固定于所述芯片封裝腔內(nèi)。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的混合晶圓級真空封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述襯底片中還形成用于限制所述待封裝芯片位置的限位槽，且所述限位槽位于所述芯片封裝腔的外圍區(qū)域。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的混合晶圓級真空封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述襯底片中還形成有真空緩沖腔，且所述真空緩沖腔位于所述芯片封裝腔的外圍區(qū)域。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的混合晶圓級真空封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述襯底片中還形成有真空緩沖腔以及用于限制所述待封裝芯片位置的限位槽，且所述真空緩沖腔位于所述芯片封裝腔的外圍區(qū)域，所述限位槽位于所述真空緩沖腔的外圍區(qū)域。