[发明专利]带腔体器件的气密封装结构和制造方法

权利要求书

1.一种带腔体的气密封装结构，其特征在于，其包括：

键合层，其包括黏合剂密封结构和金属密封结构，所述黏合剂密封结构和金属密封结构相互间隔；

第一基板，其包括第一表面、与第一表面相对的第二表面；

第二基板，其包括第一表面、与第一表面相对的第二表面，第一基板的第一表面与第二基板的第一表面通过所述键合层键合在一起；和

腔体，其位于第一基板和第二基板之间且被所述黏合剂密封结构和所述金属密封结构分别围绕密封，

其中，所述黏合剂密封结构是在第一基板和第二基板对齐后，将温度控制在金属共晶点温度以下，使得第一基板上的黏合剂密封部和第二基板上对应的黏合剂密封部进行黏合剂键合形成的；

所述金属密封结构是在完成黏合剂键合后，将温度升高至金属共晶点温度以上，使得第一基板上的金属密封部和第二基板上对应的金属密封部进行金属键合形成的。

2.根据权利要求1所述的带腔体的气密封装结构，其特征在于，所述黏合剂密封结构包括一圈或多圈，所述金属密封结构包括一圈或多圈，每圈黏合剂密封结构围绕所述腔体，每圈金属密封结构密封围绕所述腔体，所述黏合剂密封结构的键合温度低于所述金属密封结构的键合温度。

3.根据权利要求1所述的带腔体的气密封装结构，其特征在于，

所述第一基板的第一表面形成有凹槽，所述第二基板的第一表面形成有对应的凹槽，第一基板的凹槽和第二基板对应的凹槽扣合，以形成所述腔体；

所述第一基板的第一表面形成有凹槽，第一基板的凹槽和第二基板的部分第一表面扣合，以形成所述腔体；或

所述第二基板的第一表面形成有凹槽，第二基板的凹槽和第一基板的部分第一表面扣合，以形成所述腔体。

4.根据权利要求1所述的带腔体的气密封装结构，其特征在于，所述腔体包括沿第一表面间隔分布的多个腔体单元；所述黏合剂密封结构中有部分位于相邻两个腔体单元之间，以隔绝相邻两个腔体单元间的气体流通。

5.根据权利要求1所述的带腔体的气密封装结构，其特征在于，所述腔体内填充的气体为六氟化硫、二氧化碳、氙气、2,3,3,3-四氟丙烯、HFC-125、丙烷中的至少一种；所述腔体内的压力为1bar-10bar。

6.根据权利要求1所述的带腔体的气密封装结构，其特征在于，

所述第一基板和第二基板的本体材料包括Glass、Si、Ge、GaAs、InP、GaN、Al₂O₃、Cu、Al和KOVAR中的至少一种；

所述金属密封结构的共晶键合材料包括金-锡、铜-锡、金-硅、金-铟、金-锗、铝-锗、铅-锡和锡-银-铜中的至少一种；

所述黏合剂密封结构的材料包含环氧树脂、氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、阻焊膜、聚酰亚胺、苯并环丁烯(BCB)、聚对二甲苯、聚萘、碳氟化合物和丙烯酸酯中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的带腔体的气密封装结构，其特征在于，

第一基板和第二基板均包括至少一个MEMS电路或IC电路，所述腔体对MEMS电路进行保护或所述腔体本身为MEMS电路或IC电路的功能实现的一部分。

8.一种带腔体的气密封装结构的制造方法，其特征在于，其包括：

提供第一基板和第二基板，每个基板都包括第一表面、与第一表面对应的第二表面和形成于该基板的第一表面上的键合部，所述键合部包括黏合剂密封部和金属密封部；

对齐第一基板和第二基板，使第一基板的第一表面上的黏合剂密封部和金属密封部分别与第二基板的第一表面上的对应的黏合剂密封部和金属密封部对齐；

在对齐第一基板和第二基板后，将温度控制在金属共晶点温度以下进行黏合剂键合，使得第一基板上的黏合剂密封部和第二基板上的黏合剂密封部键合形成黏合剂密封结构；

在完成黏合剂键合后，将将温度升高至金属共晶点温度以上进行金属键合，使得第一基板上的金属密封部和第二基板上的金属密封部键合形成金属密封结构，其中在第一基板的第一表面和第二基板的第一表面之间形成腔体，所述黏合剂密封结构和所述金属密封结构分别密封围绕所述腔体，所述黏合剂密封结构和金属密封结构互相间隔。