MEMS圓片級(jí)封裝.pdf

1、由于MEMS器件通常含有可動(dòng)部件，需要制造密閉空腔環(huán)境來(lái)對(duì)其進(jìn)行封裝，以保證可動(dòng)部件獲得足夠的活動(dòng)空間，并提供機(jī)械保護(hù)和環(huán)境維持。目前，成熟的MEMS器件直接使用體加工工藝，將硅、玻璃或者聚合物等材料制成帶有微腔結(jié)構(gòu)的外殼，再將外殼和己釋放活動(dòng)部件的MEMS圓片在真空環(huán)境中或特定氣氛中進(jìn)行鍵合，完成封裝過(guò)程。 玻璃微腔一般由Pyrex7740玻璃材料制備而成。Pyrex7740玻璃有著和硅相似的熱膨脹系數(shù)和良好的光學(xué)特性，因此得

2、到廣泛應(yīng)用。但是它卻是一種很難進(jìn)行表面加工而滿足于圓片級(jí)封裝要求的材料，整個(gè)圓片上的腔，其尺寸、形狀和一致性不易精確控制。針對(duì)這一問(wèn)題，本文給出一種玻璃微腔的新型制備方法，為MEMS器件圓片級(jí)封裝提供了一種嶄新的思路。 1.對(duì)MEMS封裝進(jìn)行了綜述，介紹了MEMS封裝的特點(diǎn)、功能、工藝流程、MEMS中常用的鍵合工藝。以及MEMS封裝方面的新發(fā)展，包括MEMS圓片級(jí)封裝技術(shù)。 2.對(duì)硅-玻璃封裝中的常用材料Pyrex774

3、0玻璃的特性進(jìn)行了分析，介紹了硅和Pyrex7740玻璃之間的陽(yáng)極鍵合以及各向異性濕法刻蝕工藝。設(shè)計(jì)了一種新型的玻璃微腔，通過(guò)濕法刻蝕、陽(yáng)極鍵合和熱成型處理等工藝步驟成功制備得到這種微腔。 3.通過(guò)觀測(cè)腔壁的厚度分布，測(cè)量腔的深度以及整個(gè)玻璃微腔的形貌，對(duì)玻璃微腔形成的影響因素進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：熱成型溫度、腔內(nèi)外壓差對(duì)腔成型影響很大。 本文設(shè)計(jì)并加工的新型熱膨脹玻璃微腔，不僅可以形成良好形貌，而且可以形成200μm以