[发明专利]用于微光机电系统真空封装的管壳及其制作方法

权利要求书

1.一种用于微光机电系统真空封装的管壳，包括底座(1)、封帽(2)、滤光片(3)和吸气剂固定装置(4)，呈中空筒状结构的底座(1)一端内侧设有环状芯片固定槽，底座圆周外侧壁上设有一圈环状外扩止挡(12)，封帽(2)覆盖于底座(1)一端外侧并与底座上环状外扩止挡(12)密封固连，底座(1)另一端设有与内部空间连通的开口(13)，滤光片(3)密封固定覆盖于该开口(13)外侧端面上，其特征在于：所述封帽(2)轴向端面上设有与底座(1)内部连通的透光窗口(21)，还设有透光片(5)，该透光片(5)密封固定覆盖位于封帽透光窗口(21)外侧端面上，柱状的吸气剂固定装置(4)固定设于封帽(2)和底座(1)之一的内侧壁上。

2.根据权利要求1所述的用于微光机电系统真空封装的管壳，其特征在于：所述底座(1)一端外侧径向外扩形成一圈环状凸台结构(11)。

3.根据权利要求1所述的用于微光机电系统真空封装的管壳，其特征在于：所述透光片(5)为蓝宝石玻璃。

4.根据权利要求1所述的用于微光机电系统真空封装的管壳，其特征在于：所述滤光片(3)为镀有增透膜的锗玻璃。

5.一种要求1所述的用于微光机电系统真空封装的管壳制作方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤一：底座和封帽的加工处理：

机加工成型后，经过烧氢、脱碳、镀镍处理后进行退火处理，退火温度为100～300℃，退火时间为5～10小时；

步骤二：吸气剂固定装置加工处理：

机加工完成后对其进行清洗，清洗后用氮气吹干，并放入干燥箱中烘烤，烘烤温度为80～180℃，烘烤时间为1～5小时；

步骤三：底座和封帽表面金属化：

先在封帽的滤光片待焊区、底座和封帽之间的焊接区及底座的透光片待焊区均用真空溅射的方法溅射铬作为底层，然后电镀金到底层外侧形成焊料的过渡层；

步骤四：滤光片和透光片的焊接：

滤光片置于封帽的开口外侧并采用铅锡低熔点焊料在280℃下焊接，焊接同时对滤光片和封帽施加1～5MPa大气压力；透光片与底座对应窗口的焊接采用过渡玻璃为焊接剂，采用多层焊接法，焊接温度从850℃逐渐降低，各层之间的焊接温度差为50-300℃，最终使得底座与滤光片的热膨胀系数达到匹配，以上焊接完成后，对上述结构进行退火处理，退火温度为100～250℃，退火时间为3～6h；

步骤五：吸气剂安装及微光机电系统芯片的粘接：

用丙烯酸树脂将装有吸气剂的吸气剂固定装置粘在底座内侧壁上，然后加热至100～150℃，保持30～60s，使粘接剂固化；

步骤六：底座和封帽的焊接：

采用激光束焊接底座和封帽，焊接过程中整个结构放置在密闭的氩气环境中；

步骤七：抽气口焊接及检漏：

采用银铜焊料将抽气口和底座上预留的抽气孔焊接起来，然后进行漏气检测，检测合格后将封帽和底座形成的封装腔内真空度抽至10^-5Pa以下，并在100℃以下的温度烘烤至少15天除气，最后用冷压法将抽气口剪断密封。

6.根据权利要求5所述的用于微光机电系统真空封装的管壳制作方法，其特征在于：所述滤光片采用锗玻璃，透光片采用蓝宝石玻璃。

7.根据权利要求5所述的用于微光机电系统真空封装的管壳制作方法，其特征在于：所述底座和封帽均为可伐合金材料。

8.根据权利要求5所述的用于微光机电系统真空封装的管壳制作方法，其特征在于：底座和封帽通过激光焊接时，激光束功率12KW，脉冲宽度1.5ms，频率10Hz。