[发明专利]一种高度可控的电容加速度计封装的方法

权利要求书

1.一种高度可控的电容加速度计封装的方法，其特征在于，所述方法对应的封装结构包括基底、弹簧振子、内部器件、极板、焊料、限位结构和上盖；

所述方法包括如下步骤：

(1)在基底上制作内部器件；

(2)对内部器件进行刻蚀，形成弹簧振子的结构；

(3)在上盖的表面制作极板和限位结构；

(4)在极板的表面放置焊料并260℃～280℃温度下回流；

(5)将基底与上盖进行封装键合。

2.根据权利要求1所述的一种高度可控的电容加速度计封装的方法，其特征在于，步骤(1)，在基底上制作内部器件，包括如下步骤：

S1.在基底的表面均匀涂布光刻胶，光刻胶的厚度为5μm～9μm；

S2.将S1涂布有光刻胶的基底依次经曝光、显影和烘烤处理，制成图形化的光刻胶掩膜；

S3.采用蒸镀或者溅射的方式，将金属或金属体系沉积到基底的背面，形成金属膜，金属膜的厚度为200nm～800nm；

S4.用真空油将金属膜粘贴在托片上，制成内部器件。

3.根据权利要求2所述的一种高度可控的电容加速度计封装的方法，其特征在于，所述基底为晶圆，所述托片为具有氧化层的晶圆。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的一种高度可控的电容加速度计封装的方法，其特征在于，步骤(2)，采用感应耦合等离子体干法对内部器件分阶段进行深硅刻蚀，刻蚀深度≤500μm；其中，每个刻蚀阶段均在感应耦合等离子体机内，通过钝化、轰击和刻蚀三个步骤交替循环加工完成，随着刻蚀深度的增加，各个刻蚀阶段中轰击步骤的轰击强度逐渐增强；

再采用湿法剥离工艺，将光刻胶掩膜和金属膜去除，释放体硅微结构，形成弹簧振子的结构。

5.根据权利要求4所述的一种高度可控的电容加速度计封装的方法，其特征在于，步骤(3)，在上盖的表面制作极板，依次包括如下步骤：

采用清洗机对上盖表面进行清洗4～6min，烘干，再在上盖的表面均匀涂布光刻胶，光刻胶的厚度为10μm～20μm；

将涂布有光刻胶的上盖依次经曝光光刻、显影和烘烤处理，制成图形化的光刻胶掩膜；其中，显影的时间为4～8min，若没有毛刺则表明显影干净；

采用电子束蒸发镀膜的方式，将金属体系Ti-Au沉积到光刻胶掩膜的表面，形成金属膜，金属膜的厚度为Ti 40nm/Au 200nm；

采用湿法金属剥离工艺，将光刻胶掩膜表面上的金属膜去除，再把光刻胶掩膜去除，制成极板。

6.根据权利要求5所述的一种高度可控的电容加速度计封装的方法，其特征在于，步骤(3)，在上盖的表面制作限位结构，依次包括如下步骤：

A.采用贴膜机在制成极板之后的上盖的表面贴光刻干膜，光刻干膜的厚度为60μm～80μm；然后依次经曝光光刻、显影和烘烤处理；

其中，采用光刻机MA6或者直写式曝光机曝光，曝光光刻的时间为130s～150s；选用显影液浸泡，显影的时间为2min～4min，并以显影干净为准，采用烘箱140℃～160℃烘烤2min～4min；

B.采用切割机对步骤A的上盖进行划片处理，分离芯片，制成限位结构；

C.采用台阶仪测量限位结构的实际高度。

7.根据权利要求6所述的一种高度可控的电容加速度计封装的方法，其特征在于，步骤(4)，借助电子显微镜手动将焊料添加至极板的位置处，265℃～285℃加热至焊料接近流动状态，所述焊料为锡球。

8.根据权利要求6所述的一种高度可控的电容加速度计封装的方法，其特征在于，步骤(5)，采用倒装芯片微组装贴片机，将具有弹簧振子结构的基底与分离后具有限位结构的上盖进行封装，封装的同时315℃～325℃加热12～18min。

9.根据权利要求5所述的一种高度可控的电容加速度计封装的方法，其特征在于，所述上盖为玻璃，所述限位结构的材料为DF-3050型干膜。