【技术实现步骤摘要】
基于吸气剂薄膜的混合晶圆级真空封装方法及结构
本专利技术涉及一种混合晶圆级真空封装方法及结构,特别是涉及一种基于吸气剂薄膜的混合晶圆级真空封装方法及结构。
技术介绍
红外探测技术是现代核心军事技术之一,具有探测距离远、抗干扰能力强、可全天候工作的优点。随着红外成像技术的发展与成熟,其在民用领域的应用也越来越广泛。按照工作原理红外探测器可分为量子型和非致冷两大类。量子型红外探测器灵敏度高,一般需要致冷,价格较高。非致冷红外探测器灵敏度稍低,无需致冷,性价比较高。这种非致冷红外探测器按照信号读取方式,又可分为电读出和光读出两大类。以氧化钒、非晶硅为代表的电读出方式的红外探测器居于主流地位,已成功实现了商业化。光学读出方式的红外探测器无需复杂的读出电路,探测灵敏度高,制作难度相对较低,具有高性价比的潜质,目前已有产品进入市场。为了实现高性能,非致冷红外探测器需要真空封装。传统的真空封装方法是采用金属管壳进行封装,一般包括金属管座和红外滤波片,这种真空封装方式效率稍低;晶圆级真空封装是在完成对整个圆片的真空封装后再切片,提高了封装效率,但由于待封装芯片成品率的原因,封装了一些性能差的芯片,浪费了部分价格昂贵的红外滤波片。针对上述问题,本专利技术提出了一种基于吸气剂薄膜的非致冷红外探测器的混合晶圆级真空封装方法,就是将已通过检测的待封装芯片置于制作好的封装腔体片中完成真空封装,一方面提高了封装效率,另一方面保证了红外滤光片的利用率,降低了封装成本。本专利技术所提出的真空封装方法及结构除了适合热型红外探测器芯片外,同样也适合微机械陀螺芯片、加速度计芯片、谐振器 ...
【技术保护点】
一种基于吸气剂薄膜的混合晶圆级真空封装方法,其特征在于,包括以下步骤:a)提供一垫片、一衬底片及一盖片,于所述垫片中形成芯片封装腔;b)键合所述垫片及所述衬底片形成封装腔体;c)提供一已通过测试的待封装芯片,将所述已通过测试的待封装芯片通过键合结构键合于所述衬底片,或将所述已通过测试的待封装芯片通过键合结构键合于所述盖片;d)提供吸气剂,并将所述吸气剂固定于朝向所述芯片封装腔的盖片表面;e)提供一真空设备,将所述封装腔体和盖片对准后,进行抽真空、激活吸气剂及加热加压,通过键合结构键合所述盖片及所述垫片。
【技术特征摘要】
1.一种基于吸气剂薄膜的混合晶圆级真空封装方法,其特征在于,包括以下步骤: a)提供一垫片、一衬底片及一盖片,于所述垫片中形成芯片封装腔; b)键合所述垫片及所述衬底片形成封装腔体; c)提供一已通过测试的待封装芯片,将所述已通过测试的待封装芯片通过键合结构键合于所述衬底片,或将所述已通过测试的待封装芯片通过键合结构键合于所述盖片; d)提供吸气剂,并将所述吸气剂固定于朝向所述芯片封装腔的盖片表面; e)提供一真空设备,将所述封装腔体和盖片对准后,进行抽真空、激活吸气剂及加热加压,通过键合结构键合所述盖片及所述垫片。2.根据权利要求1所述的基于吸气剂薄膜的混合晶圆级真空封装方法,其特征在于:步骤a)中还包括于所述垫片中形成真空缓冲腔的步骤,且所述真空缓冲腔位于所述芯片封装腔的外围区域。3.根据权利要求2所述的基于吸气剂薄膜的混合晶圆级真空封装方法,其特征在于:步骤d)还包括于所述真空缓冲腔中固定吸气剂的步骤。4.根据权利要求1所述的基于吸气剂薄膜的混合晶圆级真空封装方法,其特征在于:步骤a)还包括于所述衬底片中形成用于待封装芯片引线的通孔结构,或于所述盖片中形成用于待封装芯片引线的通孔结构,并于所述衬底片的通孔结构中形成金属柱,或于所述盖片的通孔结构中形成金属柱的步骤。5.根据权利要求1所述的基于吸气剂薄膜的混合晶圆级真空封装方法,其特征在于:所述待封装芯片的种类包括非致冷红外探测器芯片、微机械陀螺芯片、加速度计芯片、谐振器芯片、场发射器件芯片、压力传感器芯片和光微机械器件芯片。6.根据权利要求1所述的基于吸气剂薄膜的混合晶圆级真空封装方法,其特征在于:所述待封装芯片为非致冷红外探测器,所述盖片为包括双抛硅片、锗片及硫化锌片的红外滤波片,且所述红外滤波片表面形成有红外增透膜。7.根据权利要求1所述的基于吸气剂薄膜的混合晶圆级真空封装方法,其特征在于:步骤b)的键合方式的种类包括阳极键合、硅-硅键合、以及复合金属层-焊料-复合金属层键合。8.根据权利要求1所述的基于吸气剂薄膜的混合晶圆级真空封装方法,其特征在于:步骤c)及步骤e)所述的键合结构为复合金属层-焊料-复合金属层组成的叠层。9.根据权利要求8所述的基于吸气剂薄膜的混合晶圆级真空封装方法,其特征在于:所述复合金属层的种类包括Cr/Au、Cr/Cu、Cr/Ni/Au、Ti/Ni/Au、Ti/ff/Ni/Au ;所述焊料的种类包括 AuSn、AgSn> InSn、PbSn、CuSn。10.根据权利要求1所述的基于吸气剂薄膜的混合晶圆级真空封装方法,其特征在于:所述垫片的种类包括双抛玻璃片、双抛硅片及陶瓷片,所述衬底片的种类包括双抛玻璃片、双抛硅片及陶瓷片。11.根据权利要求1所述的基于...
【专利技术属性】
技术研发人员:冯飞,张云胜,王跃林,
申请(专利权)人:中国科学院上海微系统与信息技术研究所,
类型:发明
国别省市:上海;31
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