发明名称 一种高真空陶瓷LCC封装方法
摘要 本发明属于MEMS器件封装技术领域,具体涉及一种高真空陶瓷LCC封装方法。按照本方法所述步骤依次经过等离子清洗、共晶贴片、引线互连、吸气剂激活和共晶封接完成封装的MEMS器件满足如下要求:封装腔体内的真空度小于1Pa,保存期限大于等于15年,实现了硅微陀螺Q值约为15万的封装。通过采用等离子清洗方法,提高了封装质量,降低了封装体的整体漏率,即外漏问题;通过选用与封接焊料相同的贴片焊料进行共晶的方法进行贴片,减少了封装体内部材料的放气量;通过吸气剂激活,可有效吸附封装体内释放的少量气体,保证了封装体内的较好真空度。
申请公布号 CN102040186B 申请公布日期 2012.11.21
申请号 CN201010538418.X 申请日期 2010.11.09
申请人 北京自动化控制设备研究所 发明人 杨军;郑辛;王登顺;丁凯;安泰;余凯;章敏明
分类号 B81C1/00(2006.01)I 主分类号 B81C1/00(2006.01)I
代理机构 核工业专利中心 11007 代理人 高尚梅
主权项 一种高真空陶瓷LCC封装方法,其特征在于:步骤依次如下:(1)对待封装零件进行等离子清洗:所采用的等离子清洗方法为射频等离子清洗方法,等离子清洗功率为100W—400W,清洗时间为2min‑5min;(2)共晶贴片,把微结构芯片(5)贴装至陶瓷LCC(3)上:a.把微结构芯片(5)、贴片焊料(7)和陶瓷LCC(3)摆放在贴片专用工装上,并装入贴片设备真空腔室内;b.对微结构芯片(5)施加压力,该压力大小根据贴片区域面积不同而不同,贴片区域面积越大,施加压力越大;c.通过执行温控曲线对贴片焊料(7)进行加热,具体温控曲线要依据贴片焊料(7)的共晶温度点和共晶时间来决定,此外,在加热至共晶后保温时,增加真空腔室内的压力;(3)引线互连,将微结构芯片(5)与陶瓷LCC(3)电气连接:采用WESTWOND7700E金丝球焊接机进行引线互连,完成互联金丝(6)的焊接,焊接压力30gf,焊接时间200ms,焊接功率1.5W,焊接温度150℃;(4)将吸气剂(4)激活:a.将封装零件放入真空室,对封装零件进行除气,去除零件表面吸附的气体;b.根据具体需要选用吸气剂(4)的用量,封装体越大,吸气剂(4)用量越大,封装体保存年限越长,吸气剂(4)用量越大;确定激活参数,激活参数包括激活温度300℃‑600℃、激活时间30min‑60min以及激活真空度小于10‑2Pa;c.分离陶瓷LCC(3)底座和带有吸气剂(4)的密封盖板(1),使带有吸气剂(4)的密封盖板(1)和带有封接焊料(2)的陶瓷LCC(3)底座分别位于高温区和低温区,高温区温度大于等于500℃,低温区温度小于等于200℃;d.在激活环境真空度满足要求的情况下执行吸气剂激活温控曲线;(5)共晶封接,把密封盖板(1)与陶瓷LCC(3)封接在一起:a.在吸气剂(4)激活后,打开吸气剂(4)激活时所用隔热板,把陶瓷LCC(3)与密封盖板(1)结合在一起,并施加相应的压力,该压力大小根据封接区域面积不同而不同,封接区域面积越大,施加压力越大;b.执行封接焊料(2)共晶温控曲线,完成共晶封接,具体温控曲线要依据封接焊料(2)的共晶温度点和共晶时间来决定。
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