用于石英晶圆接合的系统和方法技术方案

在一个实施例中，接合石英晶圆封装包含：第一石英晶圆，其包含至少一个基于石英的装置；第二石英晶圆，其设置在第一石英晶圆之上；以及液晶聚合物(LCP)接合层，其设置在第一与第二石英晶圆之间，其将第一和第二石英晶圆接合在一起。

【技术实现步骤摘要】

本文所公开的主题涉及电气装置，以及更具体来说涉及适合于晶圆接合的基于石英的装置（其包含基于石英的表面声波(SAW)装置）的技术。
技术介绍
SAW装置可用于多种应用中。例如，在电子电路中，SAW装置可用作滤波器、振荡器和/或变压器。另外，SAW装置可用作用于转矩、温度、压力和/或其他参数的传感器。诸如引擎、变速器等的某些过程可使用来自SAW装置传感器的反馈更准确地控制。为了将SAW装置放入这个环境中，它们需要被封装。通常，这些封装是将SAW放入其中并且密封的气密分立封装。在将SAW放入这些封装中时，灵敏度降低，因此预期使SAW直接安装到应变点。由于这个原因，预期晶圆级封装。SAW装置可包含压电材料、例如单晶体石英晶圆，其响应于机械应力而生成电信号，从而实现声波的检测。这些声波能够用来确定例如旋转轴的转矩。但是，当制造基于石英的封装时，单晶体石英的性质能够使接合困难。此外，单晶体石英晶圆很薄，并且因此在施加不均匀热和/或机械应力时可能易于破裂。预期克服接合期间的这些难题的过程。
技术实现思路
下面概述在范围中与最初要求保护主题相称的某些实施例。这些实施例不意图限制要求保护主题的范围，但是这些实施例而是仅意图提供本主题的可能形式的简短总结。实际上，本文所公开的主题可囊括可与下面阐述的实施例类似或不同的多种形式。在一个实施例中，接合石英晶圆封装包含：第一石英晶圆，其包含至少一个基于石英的装置；第二石英晶圆，其设置在第一石英晶圆之上；以及液晶聚合物(LCP)接合层，其设置在第一与第二石英晶圆之间，其将第一和第二石英晶圆接合在一起。在一个实施例中，一种方法包含通过下列步骤来布置材料叠层：将第一石英晶圆设置在第一硅(Si)操控晶圆之上；将第二石英晶圆设置在第一石英晶圆之上；将液晶聚合物(LCP)片材设置在第一与第二石英晶圆之间；将第二Si操控晶圆设置在第二石英晶圆之上；以及接合材料叠层以形成接合石英晶圆封装。第一石英晶圆经由LCP片材来接合到第二石英晶圆。在一个实施例中，一种用于接合石英晶圆封装的方法包含使用设置在第一与第二石英晶圆之间的接合层将第一石英晶圆接合到第二石英晶圆，以形成石英晶圆封装。接合层包含液晶聚合物(LCP)材料。在一个实施例中，一种表面声波(SAW)传感器包含：第一石英晶圆，其包含至少一个基于石英的SAW装置；第二石英晶圆，其设置在第一石英晶圆之上；以及液晶聚合物(LCP)接合层，其设置在第一与第二石英晶圆之间，其将第一和第二石英晶圆接合在一起。本专利技术提供一组技术方案如下:1.一种接合石英晶圆封装，包括：第一石英晶圆，包括至少一个基于石英的装置；第二石英晶圆，设置在所述第一石英晶圆之上；以及液晶聚合物(LCP)接合层，设置在所述第一与第二石英晶圆之间，其将所述第一和第二石英晶圆接合在一起。2.如技术方案1所述的接合石英晶圆封装，其中，分离所述接合石英晶圆封装，以形成切块接合石英晶圆封装。3.如技术方案1所述的接合石英晶圆封装，其中，所述至少一个基于石英的装置包括表面声波(SAW)装置。4.如技术方案3所述的接合石英晶圆封装，其中，所述SAW装置包括转矩传感器。5.如技术方案1所述的接合石英封装，包括设置在所述第一石英晶圆之下的第一硅(Si)操控晶圆以及设置在所述第二石英晶圆之上的第二Si操控晶圆。6.如技术方案2所述的接合石英晶圆封装，包括设置在所述切块接合石英晶圆封装的所述第一石英晶圆与衬底之间的管芯附连粘合剂。7.如技术方案6所述的接合石英晶圆封装，其中，所述管芯附连粘合剂的粘弹性性质通过所述LCP接合层的所述粘弹性性质来相反地匹配。8.如技术方案1所述的接合石英晶圆封装，其中，没有隔离片设置在所述第一与第二石英晶圆之间。9.如技术方案1所述的接合石英晶圆封装，其中，所述LCP接合层的厚度限定所述第一与第二石英晶圆之间的间隙。10.如技术方案1所述的接合石英晶圆封装，其中，所述第一和第二石英晶圆具有50微米(μm)至1000μm的范围中的厚度，以及所述LCP接合层具有10μm至200μm的范围中的厚度。11.一种方法，包括：通过下列步骤来布置材料叠层：将第一石英晶圆设置在第一硅(Si)操控晶圆之上；将第二石英晶圆设置在所述第一石英晶圆之上；将液晶聚合物(LCP)片材设置在所述第一与第二石英晶圆之间；将第二Si操控晶圆设置在所述第二石英晶圆之上；以及接合所述材料叠层以形成接合石英晶圆封装，其中所述第一石英晶圆经由所述LCP片材来接合到所述第二石英晶圆。12.如技术方案11所述的方法，其中，所述第一石英晶圆包括至少一个表面声波(SAW)装置。13.如技术方案11所述的方法，其中，通过在所述LCP片材中切割开口以安装在所述第一石英晶圆的一个或多个装置周围并且然后对所述LCP片材进行真空烘焙，来制备所述LCP片材用于接合。14.如技术方案11所述的方法，包括在接合之前使用烙铁在所述第一石英晶圆的周边周围将所述LCP片材固定到所述第一石英晶圆。15.如技术方案11所述的方法，包括在接合之后分离所述接合石英晶圆封装，以形成切块接合石英晶圆封装。16.如技术方案15所述的方法，包括在接合之后通过下列步骤来分离所述接合石英晶圆封装：以第一角执行斜坡切割，以展现装置管芯的丝焊盘；对所述装置管芯的四条边以所述第一角执行斜坡切割；以及经过所述装置管芯的所述四条边来执行直切。17.如技术方案15所述的方法，包括在所述切块接合石英晶圆封装之上应用屏蔽涂层。18.如技术方案17所述的方法，其中，所述屏蔽涂层包含氮化硅或氧化铝。19.如技术方案15所述的方法，包括将管芯附连粘合剂设置在所述切块接合石英晶圆封装的所述第一石英晶圆与第一衬底之间。20.如技术方案11所述的方法，包括在接合之后去除所述第一和第二Si操控晶圆。21.如技术方案11所述的方法，包括在接合之后薄化所述接合石英晶圆封装。22.一种用于接合石英晶圆封装的方法，包括：使用设置在第一与第二石英晶圆之间的接合层将所述第一石英晶圆接合到所述第二石英晶圆以形成所述石英晶圆封装，其中所述接合层包括液晶聚合物(LCP)材料。23.如技术方案22所述的方法，其中，接合包括：清洗包含所述石英晶圆封装的晶圆接合器工具的室；在所述室内部在预期时间段内斜升到第一温度；使用所述晶圆接合器工具的顶板向所述石英晶圆封装施加第一力；在所述第一温度和所述第一力停留预期时间段；在所述室内部在预期时间段内冷却到第二温度；从所述石英晶圆封装去除所述第一力；以及在所述室内部在预期时间段内冷却到第三温度。24.如技术方案22所述的方法，其中，所述第一温度为大约300℃。25.如技术方案22所述的方法，其中，所述顶板包括阳极销顶板或平顶板。26.一种表面声波(SAW)传感器，包括：第一石英晶圆，包括至少一个基于石英的SAW装置；第二石英晶圆，设置在所述第一石英晶圆之上；以及液晶聚合物(LCP)接合层，设置在所述第一与第二石英晶圆之间，其将所述第一和第二石英晶圆接合在一起。27.如技术方案26所述的SAW传感器，其中，所述SAW传感器包括转矩传感器。28.如技术方案26所述的SAW传感器，包括配置成提供用于电耦合的输入/输出连接的丝焊盘。附图说明在参照附图阅读下面详细描述时，本公本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接合石英晶圆封装，包括：第一石英晶圆，包括至少一个基于石英的装置；第二石英晶圆，设置在所述第一石英晶圆之上；以及液晶聚合物(LCP)接合层，设置在所述第一与第二石英晶圆之间，其将所述第一和第二石英晶圆接合在一起。

【技术特征摘要】
2015.08.31 US 14/8413141.一种接合石英晶圆封装，包括：第一石英晶圆，包括至少一个基于石英的装置；第二石英晶圆，设置在所述第一石英晶圆之上；以及液晶聚合物(LCP)接合层，设置在所述第一与第二石英晶圆之间，其将所述第一和第二石英晶圆接合在一起。2.如权利要求1所述的接合石英晶圆封装，其中，分离所述接合石英晶圆封装，以形成切块接合石英晶圆封装。3.如权利要求1所述的接合石英晶圆封装，其中，所述至少一个基于石英的装置包括表面声波(SAW)装置。4.如权利要求3所述的接合石英晶圆封装，其中，所述SAW装置包括转矩传感器。5.如权利要求1所述的接合石英封装，包括设置在所述第一石英晶圆之下的第一硅(Si)操控...

【专利技术属性】
技术研发人员：CJ卡普斯塔，MF艾米，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US