[发明专利]基于带状吸气剂的混合晶圆级真空封装方法及结构

权利要求书

1.一种基于带状吸气剂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及至少一个吸气剂腔，所述吸气剂腔和芯片封装腔之间隔离墙的顶端和盖片的下表面的距离为微米量级，并于所述芯片封装腔和吸气剂腔之间的垫片中形成通气孔，所述通气孔的形状和大小选择为确保气体分子能在芯片封装腔和吸气剂腔之间流动，并避免吸气剂上掉落的吸气剂颗粒进入芯片封装腔中；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；

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，将已通过测试的所述待封装芯片通过键合结构键合于所述衬底片，或将已通过测试的所述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所述吸气剂腔中；

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所述的基于带状吸气剂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吸气剂腔外围区域。

3.根据权利要求1所述的基于带状吸气剂的混合晶圆级真空封装方法，其特征在于：所述通气孔形成于垫片的上表面或下表面、或同时形成于垫片的上表面及下表面。

4.根据权利要求1所述的基于带状吸气剂混合晶圆级真空封装方法，其特征在于：步骤a)所述的吸气剂腔的数量为1～4个，且所述吸气剂腔位于所述芯片封装腔外围区域。

5.根据权利要求1所述的基于带状吸气剂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热型红外探测器芯片、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所述的基于带状吸气剂的混合晶圆级真空封装方法，其特征在于：所述待封装芯片为热型红外探测器，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所述的基于带状吸气剂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所述的基于带状吸气剂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所述的基于带状吸气剂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/W/Ni/Au；所述焊料的种类包括AuSn、AgSn、InSn、PbSn、CuSn。

10.根据权利要求1所述的基于带状吸气剂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所述的基于带状吸气剂的混合晶圆级真空封装方法，其特征在于：所述盖片为与所述衬底片的尺寸相匹配的整片，或为固定于与所述衬底片的尺寸相匹配的夹具中的分离片。

12.根据权利要求1所述的基于带状吸气剂的混合晶圆级真空封装方法，其特征在于：所述吸气剂为带状吸气剂，其尺寸与所述吸气剂腔相匹配，所述吸气剂的成分包括锆合金及钛合金的一种或组合。