[發明專利]一種MEMS環行器的封裝方法

有效

• 申請號: 201911039613.5
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110885060B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 王偉強;汪蔚;翟曉飛;周嘉;侯凱強
• 申請（專利權）人: 河北美泰電子科技有限公司
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;B81B7/02
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 柳萌

本發明提供了一種MEMS環行器的封裝方法，屬于環行器封裝技術領域，包括以下步驟：在晶圓的正面制備金屬電路層，在晶圓的背面制備金屬焊接層，獲得成一體結構的多個芯片單元；在晶圓的背面制備焊料層；在背面向上的晶圓上每個芯片單元對應的位置放置金屬載體，并將金屬載體和晶圓背面焊接為一體；在正面向上的晶圓上每個芯片單元對應的位置點膠，將永磁體貼裝在膠層表面，并將貼裝了永磁體的晶圓上的膠層進行固化；將焊接了金屬載體和貼裝了永磁體的晶圓進行切割，獲得獨立的MEMS環行器。本發明提供的一種MEMS環行器的封裝方法獲得的MEMS環行器精度高、體積小、一致性好，并能夠適用于批量封裝制造。

技術領域

本發明屬于環行器封裝技術領域，更具體地說，是涉及一種MEMS環行器的封裝方法。

背景技術

隨著現代電子技術的發展，通信收發系統趨向小型化，對射頻前端的環行器產品提出了小型化的迫切需求。與傳統的環行器產品相比，MEMS(微機電系統，Micro-Electro-Mechanical?System)環行器借助其內部的磁性材料在外加微波場及直流穩恒磁場的共同作用下，實現電磁波在其內部按照某一環形方向傳輸、反向而隔離，具有體積小、精度高、功率高、可靠性好等優勢，在5G通信等領域具有更好的應用前景。

目前，MEMS環行器的封裝以芯片級封裝方式為主，通過光刻、顯影、刻蝕、圓片鍵合等MEMS加工工藝(Microfabrication?Process)，在硅晶圓上加工出MEMS環行器芯片結構，然后通過劃片工藝將硅晶圓切割成獨立的MEMS環行器，再通過焊料片在高溫下的熔融共晶，將MEMS環行器背面與金屬載體表面焊接為一體，最后在MEMS環行器的正面點膠并粘接永磁體，待膠水固化后得到MEMS環行器。

在實現本發明過程中，發明人發現現有技術中至少存在以下問題：MEMS環行器的背面與載體表面的焊接過程容易發生焊料片錯位，導致焊料溢出或空洞缺陷；芯片對位操作效率低、難度大，正面粘接永磁體對位精度差、效率低，嚴重制約了生產效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種MEMS環行器的封裝方法，旨在解決現有技術中MEMS環行器封裝難度大、效率低的問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：提供一種MEMS環行器的封裝方法，包括以下步驟：

在晶圓的正面制備金屬電路層，在晶圓的背面制備金屬焊接層，獲得成一體結構的多個芯片單元；

在晶圓的背面制備焊料層；

在背面向上的晶圓上每個芯片單元對應的位置放置金屬載體，并將金屬載體和晶圓背面焊接為一體；

在正面向上的晶圓上每個芯片單元對應的位置點膠，將永磁體貼裝在膠層表面，并將貼裝了永磁體的晶圓進行固化；

將焊接了金屬載體和貼裝了永磁體的晶圓進行切割，獲得獨立的MEMS環行器。

作為本申請的另一實施例，在背面向上的晶圓上每個芯片單元對應的位置放置金屬載體之前，還包括：沿著晶圓背面預先制作的第一劃片標記，對晶圓的背面進行預切割；預切割的深度為50μm～100μm。

作為本申請的另一實施例，將焊接了金屬載體和貼裝了永磁體的晶圓進行切割包括：沿著晶圓正面預先制作的第二劃片標記，對晶圓正面進行再切割；其中，第二劃片標記對應的再切割的位置和第一劃片標記對應的預切割的位置一致。

作為本申請的另一實施例，再切割的深度為晶圓的厚度與預切割的深度的差值再加上預設修正值；其中，預設修正值的范圍為40μm～60μm。

作為本申請的另一實施例，第一劃片標記的寬度大于預切割時切割刀片的寬度，第二劃片標記的寬度大于再切割時切割刀片的寬度。