基于圆片级玻璃微腔的低温玻璃焊料键合封装方法

摘要

本发明公开一种基于圆片级玻璃微腔的低温玻璃焊料键合封装方法，包括以下步骤：第一步，利用丝网印刷工艺，将低温玻璃焊料涂覆在具有微腔结构的Pyrex7740玻璃基板的封装接触部分，对低温玻璃焊料进行预烘，使低温玻璃焊料固化并紧贴于上述具有微腔结构的Pyrex7740玻璃基板上，第二步，将上述固化有低温玻璃焊料的Pyrex7740玻璃封装圆片，与含有MEMS器件或CMOS电路的硅衬底圆片进行对准，使所述Pyrex7740玻璃基板上的微腔结构与所述硅衬底所含有待封装MEMS器件或CMOS电路的位置相对应。第三步，将上述完成对准的两圆片，用夹具夹紧施以压力，在特定封装气氛中，烧结玻璃焊料，并冷却。整个过程基于硅和Pyrex7740玻璃圆片整体加工，属于圆片级MEMS制造封装工艺，具有方法简单，封装空间可调，低成本的特点。

主权项

一种基于圆片级玻璃微腔的低温玻璃焊料键合封装方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，利用丝网印刷工艺，将低温玻璃焊料涂覆在具有微腔结构的Pyrex7740玻璃基板的封装接触部分，对低温玻璃焊料进行预烘，预烘温度为：350‑450℃，使低温玻璃焊料固化并紧贴于上述具有微腔结构的Pyrex7740玻璃基板上，第二步，将上述固化有低温玻璃焊料的Pyrex7740玻璃基板，与含有MEMS器件或CMOS电路的硅衬底圆片进行对准，使所述Pyrex7740玻璃基板上的微腔结构与所述硅衬底圆片所含有待封装MEMS器件或CMOS电路的位置相对应，第三步，将上述完成对准的玻璃基板和硅衬底圆片，用夹具夹紧施以压力，压力为：100N‑1600N，在特定封装气氛中，烧结玻璃焊料，烧结温度为：380℃～480℃，并冷却，所用的低温玻璃焊料为美国Ferro公司的EG2805型低温玻璃焊料浆料，所述Pyrex7740玻璃基板上的微腔结构采用热成型方法制备：第一步，利用硅微加工工艺在双面抛光硅圆片上制造玻璃微腔图案结构，第二步，将上述硅圆片与相同尺寸的Pyrex7740玻璃基板在小于1Pa的压力下进行键合，使玻璃微腔图案结构密封成真空腔体，第三步，将上述键合好的硅圆片和玻璃基板在一个大气压下加热至810℃～890℃，保温3～5min，腔内外压差使软化后的玻璃形成与上述微腔图案结构相应的结构，冷却到20～25℃，将上述硅圆片和玻璃基板在常压下退火消除应力，形成所述微腔结构。