[發(fā)明專利]MEMS器件真空封裝結(jié)構(gòu)及其制造工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110397529.1
• 申請(qǐng)日: 2021-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN113044802A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢維巍;姚遠(yuǎn);樊尚春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): B81B7/00
• 分類號(hào): B81B7/00;B81B7/02;B81C1/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 嚴(yán)小艷

一種MEMS器件真空封裝結(jié)構(gòu)及其制造工藝，該MEMS器件真空封裝結(jié)構(gòu)包括：密封蓋，密封蓋上設(shè)置有貫穿其正面和反面的通孔，通孔的孔壁設(shè)置第一導(dǎo)電層，密封蓋的正面和反面分別設(shè)置有第二導(dǎo)電層，第二導(dǎo)電層均與所述第一導(dǎo)電層電接觸；硅襯底；MEMS結(jié)構(gòu)，用于輸出電信號(hào)；導(dǎo)電體，分別與第二導(dǎo)電層和MEMS結(jié)構(gòu)電接觸；過(guò)渡結(jié)構(gòu)，分別與密封蓋的反面及硅襯底鍵合連接，以形成真空密封空間；該封裝結(jié)構(gòu)采用了電連接通道縱向穿越密封蓋的方式采用了電連接通道縱向穿越密封蓋的方式，以及過(guò)渡結(jié)構(gòu)分別與密封蓋的反面及硅襯底鍵合連接形成真空密封空間，縮小了整體的體積，結(jié)構(gòu)緊湊密集，利于系統(tǒng)元件之間的封裝。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及MEMS器件封裝領(lǐng)域，具體而言，涉及一種MEMS器件真空封裝結(jié)構(gòu)及其制造工藝。

背景技術(shù)

MEMS真空封裝是一種利用密封腔體提供高氣密真空環(huán)境的封裝技術(shù)，MEMS真空封裝的質(zhì)量不僅決定著整個(gè)器件的使用壽命，也決定著其中需要真空工作元件的精度。對(duì)于基于MEMS的硅諧振式壓力傳感器而言，有效的真空封裝手段對(duì)其品質(zhì)因數(shù)的影響極大，進(jìn)而影響其對(duì)于壓力測(cè)量的精度?？紤]到實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，上述的壓力傳感器一般需要與其他系統(tǒng)配合協(xié)同工作。因?yàn)閷ふ乙粋€(gè)合適的真空封裝方案，既能達(dá)到上述壓力傳感器對(duì)于真空封裝真空度和保持度的要求，又能很方便的完成與其他系統(tǒng)的封裝方案顯得尤為重要。

現(xiàn)有的技術(shù)中，電氣通道通常是采用沿玻璃板橫向下穿的方式，因電氣通道無(wú)法直接縱向穿越密封蓋，必須通過(guò)從旁側(cè)引線來(lái)完成，需要占用很大的額外面積，由于電氣連接需要占用橫向上的連接位置，該部分區(qū)域是無(wú)法再集成其他元件的。因此不利于系統(tǒng)元件之間的集成，更不利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的小微化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種MEMS器件真空封裝結(jié)構(gòu)，其采用了電連接通道縱向穿越密封蓋的方式，以及過(guò)渡結(jié)構(gòu)分別與密封蓋的反面及硅襯底鍵合連接形成真空密封空間，縮小了整體的體積，結(jié)構(gòu)緊湊密集，

利于系統(tǒng)元件之間的封裝。

本發(fā)明的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種MEMS器件真空封裝結(jié)構(gòu)，其包括：

密封蓋，所述密封蓋上設(shè)置有貫穿其正面和反面的通孔，所述通孔的孔壁設(shè)置第一導(dǎo)電層，所述密封蓋的正面和反面分別設(shè)置有第二導(dǎo)電層，所述第二導(dǎo)電層與所述第一導(dǎo)電層電接觸；

硅襯底；

MEMS結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述硅襯底上，用于輸出電信號(hào)；

導(dǎo)電體，分別與所述密封蓋的反面上的所述第二導(dǎo)電層和所述MEMS結(jié)構(gòu)電接觸，用于傳遞電信號(hào)；

過(guò)渡結(jié)構(gòu)，所述過(guò)渡結(jié)構(gòu)分別與所述密封蓋的反面及所述硅襯底鍵合連接，以形成真空密封空間，所述MEMS結(jié)構(gòu)及所述導(dǎo)電體位于所述真空密封空間內(nèi)。

本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，所述MEMS結(jié)構(gòu)包括二氧化硅結(jié)構(gòu)和硅結(jié)構(gòu)；

所述二氧化硅結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述硅襯底上，所述硅結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述二氧化硅結(jié)構(gòu)上，所述硅結(jié)構(gòu)上設(shè)置第三導(dǎo)電層用于電連接所述導(dǎo)電體。

本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，所述導(dǎo)電體設(shè)置為球形，所述導(dǎo)電體與所述第二導(dǎo)電層和所述MEMS器件的接觸面分別設(shè)置為平面。

本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，所述通孔至少設(shè)置兩個(gè)，并且各個(gè)所述通孔之間相互隔離，所述密封蓋的上設(shè)置至少兩對(duì)相互隔離的第二導(dǎo)電層，每一個(gè)所述通孔對(duì)應(yīng)設(shè)置在一對(duì)第二導(dǎo)電層之間；

每一對(duì)第二導(dǎo)電層包括設(shè)置在所述密封蓋的正面和反面的第二導(dǎo)電層。

本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，還包括導(dǎo)電支撐結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)電支撐結(jié)構(gòu)分別與所述硅襯底和所述密封蓋的反面上的所述第二導(dǎo)電層電接觸；