[发明专利]一种MEMS器件的全硅化圆片级真空封装方法及封装器件

摘要

本发明涉及一种MEMS器件的全硅化圆片级真空封装方法及封装器件。采用平面电极引出方案，仅采用单个密封金属环即实现了器件的真空密封。采用平面电极的电信号引出方式有效的避免了全硅圆片封装工艺中常见的引入较大寄生电容的问题。本发明采用硅引线实现电互连，因此整体封装工艺具有更高的工艺兼容温度，从而可以在引线上制备更高密度更高质量的绝缘介质层，从而提高了器件的加工成品率和长期使用的可靠性。

主权项

一种MEMS器件的全硅化圆片级真空封装方法，其特征在于，包括如下步骤：制备硅盖板(100)；所述硅盖板包括硅衬底(3)、硅引线(4)、绝缘介质层(6)、焊点接触电极(9)、压焊电极(10)和真空封装焊料环(11)，绝缘介质层(6)位于硅衬底(3)上方，硅引线(4)位于绝缘介质层(6)内部，焊点接触电极(9)通过接触焊点通孔(7)与硅引线(4)接触，压焊电极(10)通过压焊电极通孔(8)与硅引线(4)接触，真空封装焊料环(11)位于焊点接触电极(9)外侧，压焊电极(10)位于真空封装焊料环(11)外侧；制备MEMS器件(200)；所述MEMS器件包括器件衬底(23)、MEMS器件结构(20)、硅锚点(21)、硅密封环(22)以及SiO2绝缘子(24)；MEMS器件结构(20)、硅锚点(21)、硅密封环(22)的上表面位于同一平面上，SiO2绝缘子(24)将器件衬底(23)与硅锚点(21)、硅密封环(22)隔离开；硅锚点(21)位于硅密封环(22)内，MEMS器件结构(20)位于硅锚点(21)内侧；将硅盖板(100)和MEMS器件(200)在真空压力键合机中进行共晶键合完成全硅化圆片级真空封装，所述真空封装焊料环(11)和硅密封环(22)发生共晶反应，从而将硅盖板(100)和MEMS器件(200)粘接在一起，形成真空密封腔体(25)，所述MEMS器件结构(20)结构密封在所述真空密封腔体(25)中；所述焊点接触电极(9)和硅锚点(21)发生共晶反应，形成机械和电学连接；真空封装焊料环(11)容纳在硅密封环(22)的凹槽内，焊点接触电极(9)容纳在硅锚点(21)的凹槽内；MEMS器件结构(20)上的电信号传输到相应的硅锚点(21)上，再转移到焊点接触电极(9)上并通过硅引线(4)和压焊电极(10)完成电信号引出；硅盖板(100)尺寸比MEMS器件(200)尺寸大，压焊电极(10)位于MEMS器件(200)外部。