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MEMS器件真空封装工艺研究
一、简介
MEMS，即微型电子机械系统，在半导体技术和微加工技术的基础上，集微电子技术、微加工技术、材料科学、力学、光学等多学科交叉于一体的新技术领域。MEMS器件应用十分广泛，包括加速度计、压力传感器、惯性导航系统、微机械机构、生物传感器等。
MEMS器件通常需要具有高稳定性和高灵敏度的特性，同时具有较高的工作温度、强机械耐受性和长寿命。为了保证MEMS器件的正常工作，需要对其进行高质量的封装。在MEMS器件中，真空封装技术被广泛应用。
二、真空封装技术
真空封装技术是指将微机电系统封装在真空下，保持一定的真空度和某种封装气体的状态下，达到保护、稳定和提高器件性能的目的。
真空封装可以分为普通封装和金属封装两种。普通封装是在微机电系统上方、下方分别加一层电极，然后用胶带密封器实现封闭，具有简单和成本低廉的优点。但是，其封闭并不完全，因此对真空的要求并不高，常用于芯片级封装。金属封装则是在微机电系统上下同样分别加一层金属，然后用高温焊接实现封闭。金属封装可以达到完全封闭的效果，可以达到更高的真空度，但成本较高。
三、真空封装工艺研究
1.金属封装
金属封装是MEMS真空封装的一种常见方式。常用的金属封装材料有钛铝合金、铝、不锈钢等。在封装过程中，首先将微机电系统用胶带进行临时固定，然后采用高温电子束焊的方式将微机电系统上方、下方金属保护层焊接成完全封闭的结构。封装完成后，需要进行真空处理，在低真空或高真空条件下去除残留气体，达到稳定真空状态。
2.真空贴合
在真空贴合封装中，在微机电系统上方和下方分别加一层夹层，然后在真空环境下进行精确的压合。封装完成后，通过真空腔和橡胶密封环的结构，实现器件的完全封闭。真空贴合封装技术能够实现微机电系统的可靠封装和高气密性封装，具有很高的应用价值。
3.复合封装
复合封装技术是MEMS真空封装的一种新型封装技术。与传统的封装技术不同，复合封装技术采用多种连续或隔离的封装层进行封装，达到更高的气密性和稳定性要求。主要根据产品需要，采用深宽比大的浅层工艺制作微机电系统，并在其上下方加入金属保护层。然后，在微机电系统上方添加多种不同功能的复合材料层，最后将其封装在真空环境下。复合封装技术不仅可以实现更高的气密性，而且在性能上也更加优越，污染物明显降低。
四、结论
MEMS器件的封装是保证其正常工作和提高其性能的关键，真空封装技术由于其具有完全封闭的效果，被广泛应用于MEMS器件的封装中。金属封装、真空贴合和复合封装技术都具有优越的封装效果，可以根据具体应用需要选择最合适的封装方式。