[发明专利]基于阳极键合的封装装置及方法

说明书

本申请实施例中提供了一种基于阳极键合的封装装置及方法，本申请基于阳极键合的封装装置包括玻璃片部、硅片部，所述玻璃片部与所述硅片部构成封装空腔，封装空腔内部的硅片上设置有芯片，芯片连接电极一端，电极另一端设置于玻璃片部与硅片部的接触面处；具体的，玻璃片部的内部设置有导电通道，导电通道的第一开口设置于接触面的电极处，导电通道的第二开口设置于玻璃片部的外表面；导电通道内设置有导电介质，导电介质通过第一开口连接所述电极，通过第二开口连接外部电路。本申请避免了电极裸露在大气内，解决了因键合界面缝隙暴露在空气中而影响封装空腔真空度的问题。

技术领域

本申请属于真空封装技术领域，具体地，涉及一种基于阳极键合的封装装置及方法。

背景技术

阳极键合技术在微电子机械系统(Micro Electro Mechanical Systems，MEMS)的器件的制作、组装及封装等环节中具有重要的作用。可以实现MEMS器件的真空密封、圆片级封装等。阳极键合一般在一定的温度、压力和电压条件下进行，键合过程中需要将要键合的硅片接电源正极，玻璃接负极，然后施加一定的压力和温度，紧密接触的硅/玻璃界面会发生化学反应，形成牢固的化学键，从而使硅片与玻璃二者紧密接触。阳极键合主要应用于硅/玻璃之间的键合、非硅材料与玻璃材料、以及玻璃、金属、半导体、陶瓷之间的互相键合。

对于真空电子器件，像X射线源、原子钟、振动加速度计以及陀螺仪等器件，需要在真空环境下进行阳极键合封装工作。这类器件需要在真空环境下工作，若无法保持长期真空度，器件就会坏掉，影响使用寿命。

如图4所示，通常，真空电子器件通过电极与外接电路导通，目前采用跨电极阳极键合的方式进行封装，但是这种键合方式的主要特点是电极3的端部位于键合界面之外，使电极一端暴露在外界大气中，如图4所示，这种方式下通常阳极键合会在键合界面A与电极3之间形成缝隙8，若电极3一端暴露在大气中则会导致缝隙8内进入空气，从而降低了真空电子器件封装的密封性，非常不利于真空电子器件在真空环境下长期工作。

因此，亟需一种在通过阳极键合方式进行封装时，可以提高真空电子器件封装密封性的技术和封装装置。

发明内容

本发明提出了一种基于阳极键合的封装装置及方法，旨在解决现有技术中因电极端部暴露在空气中而影响封装空腔真空度的问题。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种基于阳极键合的封装装置，包括玻璃片部、硅片部，所述玻璃片部与所述硅片部构成封装空腔，所述封装空腔内部的硅片上设置有芯片，所述芯片连接电极一端，所述电极另一端设置于所述玻璃片部与硅片部的接触面处；其中，

所述玻璃片部的内部设置有导电通道，所述导电通道的第一开口设置于所述接触面的电极处，所述导电通道的第二开口设置于所述玻璃片部的外表面；

所述导电通道内设置有导电介质，所述导电介质通过第一开口连接所述电极，通过第二开口连接外部电路。

可选地，导电通道的第一开口的孔直径小于电极的宽度。

可选地，导电通道的第一开口的开口面积完全覆盖在所述电极的表面。

可选地，导电通道设置于玻璃片部的侧壁内。

可选地，芯片连接多个电极，导电通道的数量与电极数量相同。

可选地，电极数量为两个，两个电极分别设置于芯片的两端，导电通道分别设置于玻璃片部相对的两个侧壁内。

根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种基于阳极键合的封装方法，具体包括以下步骤：

将芯片和电极设置于硅片部上，芯片和电极相连接；

将硅片部与玻璃片部进行阳极键合封装芯片和电极，使电极一端设置于硅片部与玻璃片部的接触面；