[发明专利]制造封装装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造用于微机械电子系统或“MEMS”并且特别地用于MEMS石英谐振器的封装装置的方法。

背景技术

具有MEMS的电子元件一般由气密封闭的壳体形成，在壳体内部安装MEMS。该MEMS可例如为压电谐振器，例如旨在连接至振荡器电路的石英谐振器。用在例如电子或机电手表中的大多数小尺寸的石英谐振器为音叉式谐振器。

这些石英谐振器通常在真空密封的壳体内—在此情况下由振荡器电路产生、递送低频信号，或者这些石英谐振器处在惰性气体气氛中。此外，盖的一部分对于确定波长的光束而言可以是透明的，从而允许了石英谐振器的光学调整。

一般地，这些谐振器安装在壳体内，壳体例如由陶瓷制成，所述壳体是比较平的。这些壳体包括平行六面体形状的主要中空部分，在主要中空部分中安装谐振器，并且矩形的盖固定至主要部分。

为了确保在盖和主要部分之间的密封，当前采用由共晶金锡基金属制成的合金密封垫圈，该密封垫圈装配在所述两个部分之间并且然后该组件被加热以便在受控气氛中永久地密封壳体。

这些金锡基合金的缺点是采用本质上昂贵的材料以及具有比较低的熔点、即约为278℃。后一种特征限制了在采用例如印刷电路板将壳体连接至其媒介物期间或之后所采用的可能的方法。的确，很清楚，所述连接之后不可执行高于280℃的热处理，否则壳体易于启封，这甚至会部分地导致装置失去气密性，从而使谐振器性能受损。

发明内容

本发明的一个目的是，通过提供一种新型气密的封装装置以及用于制造该封装装置的方法来克服前文提到的所有或部分缺点。

本发明因此涉及一种元件(零件)，该元件布置成与另一零件协同配合以用于形成用于一部件的封装装置，该元件包括至少部分地涂覆(覆盖)有金属化部分的元件，其特征在于，所述金属化部分包括由金属间化合物保护的至少一个金属层，该金属间化合物由熔点低于250℃的材料的未扩散部分所涂覆。

优选地根据本发明，所述至少一个金属层由金属间化合物保护，该金属间化合物形成保护屏障。此外，存留有熔点低于250℃的材料，以用于将来形成密封装置。

根据本发明的其他有利的特征：

-该元件为意在封闭所述封装装置的盖；

-该元件为意在形成封装装置的腔的主要部分；

-该元件由陶瓷或金属形成；

-所述至少一个金属层包括镍和/或铜和/或金；

-所述至少一个金属层由该元件的体部形成；

-所述至少一个金属层还包括用于粘合(附着)到元件的所述体部的粘合层(附着层)；

-该粘合层包括钼和/或钨和/或钛和/或铬；

-该金属间化合物包括金；

-熔点低于250℃的所述材料为铟或锡。

此外，本发明涉及制造元件的方法，该元件布置成与另一零件协同配合以形成用于部件的封装装置，该方法包括以下步骤：

a)形成该元件；

b)沉积金属化部分，该金属化部分包括由涂层保护的至少一个金属层；

其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

c)在涂层上沉积熔点低于250℃的材料的层；

d)使熔点低于250℃的该材料部分地扩散到该涂层中，以便完全地将该涂层转变成金属间化合物并且留下该熔点低于250℃的材料的未扩散部分。

优选地根据本发明，所沉积的熔点低于250℃的材料为用于将来形成密封装置的纯材料而不是共晶金基合金。

根据本发明的其他有利的特征：

-该元件由陶瓷或金属形成；

-所述至少一个金属层包括镍和/或铜和/或金；

-所述至少一个金属层由该元件的体部形成；

-该方法包括在步骤(a)和步骤(b)之间的这样一步骤：该步骤包括沉积用于所述至少一个金属层的粘合层；

-该粘合层包括钼和/或钨和/或钛和/或铬；

-该涂层包括金。

此外，本发明涉及一种封装装置，其布置成接纳一部件，该封装装置包括壳体，该壳体包括形成了腔的主要部分，该腔由盖借助于密封装置气密地封闭，其特征在于，该密封装置包括由至少一种金属与一材料形成的金属间化合物，该材料的熔点低于250℃，从而允许该材料以液相与所述至少一种金属相互扩散。

根据本发明的其他有利的特征：

-密封装置包括与所述第一金属间化合物相邻的第二金属间化合物，该第二金属间化合物由至少一种第二金属与熔点低于250℃的该材料形成。

-所述至少一种第二金属包括金；