气密封装组件以及封装方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102923638A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102923638A(43)申请公布日2013.02.13(21)申请号201210442794.8(22)申请日2012.11.08(71)申请人姜利军地址310053浙江省杭州市滨江区浦沿街道滨康路639号(72)发明人姜利军(74)专利代理机构上海翼胜专利商标事务所(普通合伙)31218代理人孙佳胤(51)Int.Cl.B81B7/00(2006.01)B81C3/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书66页页附图附图55页(54)发明名称气密封装组件以及封装方法(57)摘要本发明提供了一种气密封装组件以及封装方法，所述气密封装组件包括上板和下板，所述上板的下表面上设置有一第二焊环，所述第一焊环与第二焊环的形状相同，所述下板的上表面进一步设置有至少一个孔洞，所述孔洞用于放置直径大于第一与第二焊环厚度之和的焊球在其开口处。本发明的优点在于，通过采用直径大于上下焊环之和的焊球对上板实施预支撑，并在回流焊中首先将焊球熔化而实现气密，从而避免了使用复杂的夹具；本发明所述技术方案可以实现多个器件同时封帽，而且各个封装壳体可以紧密排列，从而提高炉体的空间利用率，有利于提高生产效率、降低成本。CN1029368ACN102923638A权利要求书1/1页1.一种气密封装组件，包括上板和下板，所述下板上表面设置一第一焊环，所述上板的下表面上设置有一第二焊环，所述第一焊环与第二焊环的形状相同，其特征在于：所述下板的上表面进一步设置有至少一个孔洞，所述孔洞用于放置直径大于第一与第二焊环厚度之和的焊球在其开口处。2.根据权利要求1所述的气密封装组件，其特征在于，所述下板的上表和/或上板的下表面具有一内腔，对应的第一焊环和/或第二焊环环绕所述内腔设置。3.根据权利要求1所述的气密封装组件，其特征在于，所述孔洞的数目至少为三个，且围绕所述第一焊环设置。4.根据权利要求1所述的气密封装组件，其特征在于，进一步包括一过渡环，所述过渡环设置在所述上板和下板之间，所述过渡环的下表面设置有与所述第一焊环形状相同的第三焊环，上表面设置有与所述第二焊环形状相同的第四焊环，所述过渡环上进一步设置有至少一个孔洞，所述孔洞用于放置直径大于第一与第三焊环厚度之和的焊球在其开口处。5.根据权利要求4所述的气密封装组件，其特征在于，所述孔洞的数目与位置与所述下板上表面的所述孔洞的数目与位置相同。6.根据权利要求4所述的气密封装组件，其特征在于，所述上板和下板的表面均为平面结构。7.根据权利要求1所述的气密封装组件，其特征在于，所述下板进一步为衬底晶圆，所述上板进一步为分立的盖帽。8.根据权利要求1所述的气密封装组件，其特征在于，所述下板进一步为衬底晶圆，所述上板进一步为盖帽晶圆。9.一种采用权利要求1所述气密封装组件进行封装的方法，其特征在于，包括如下步骤：在所述孔洞的开口处均放置一直径大于第一与第二焊环厚度之和的焊球，所述焊球的共晶温度小于第一焊环和第二焊环的共晶温度；将上板和下板扣合，且第一焊环和第二焊环相互对齐，由于焊球的直径大于第一与第二焊环厚度之和，故第一焊环和第二焊环之间具有一距离；调节环境气压和组分至一预定值；升高温度至大于焊球的共晶温度，且小于第一焊环和第二焊环的共晶温度，使焊球融化后流入下板的孔洞中，第一焊环和第二焊环贴合；升高温度至大于第一焊环和第二焊环的共晶温度，使两者熔合。10.根据权利要求9所述的封装方法，其特征在于，在将上板和下板扣合后，进一步在上板的上表面施加一压力，用以促进第一焊环和第二焊环的熔合。2CN102923638A说明书1/6页气密封装组件以及封装方法技术领域[0001]本发明涉及半导体封装，尤其涉及一种气密封装组件以及封装方法。背景技术[0002]封装技术的目的和功能是对微电子产品的芯片进行保护，避免外界环境的不利因素如机械损伤、水汽、氧气、腐蚀性离子等对芯片的破坏。同时，封装提供了芯片与外界的电连接以及机械支撑。半导体芯片的封装技术从金属封装、陶瓷封装、塑封、到目前的芯片尺寸封装（CSP）、晶圆级封装（WLP）、3D封装等多种形式，驱动其发展的因素包括成本降低、体积缩小等。[0003]MEMS传感器的封装相比半导体电路封装更加复杂。首先，除了保护和电连接功能之外，MEMS封装还必须提供外界信号到达MEMS芯片的通道。由于MEMS传感器种类繁多，检测的物理和化学量多种多样，其封装形式也必然具有多样性的特点。例如，光学传感器必须具备光线达到传感器的窗口，微流体传感器必须具备与流体样本的通道等等。[0004]另外，不同的传感器往往要求在特定的环境条件下工作。例如，有多种MEMS传感器（红外探测器、陀螺仪、