一种耐超高温气密封装方法与流程

技术特征：
1.一种耐超高温气密封装方法，其特征在于：包括下列步骤：s1、键合采用金属铂作为键合连接材料，且键合材料不混合其他金属材料；s2、先将衬底底片清洗，然后用气相沉积法制备介质层；s3、经过光刻、溅射、剥离制备底电极；s4、利用沉积法在键合凸点铂金属表面制作纳米铂柱阵列；s5、再将基板浸入己烷硫醇溶液中自主装一层防止铂金属表面氧化的阻隔膜，最后采用激光划片的方式将单个微结构分开；s6、将两个带有密封环，键合凸点的结构放入倒装焊机，经焊机自动对准、加热，加压开始键合，最终使两个结构结合到一起。2.根据权利要求1所述的一种耐超高温气密封装方法，其特征在于：所述衬底采用蓝宝石al2o3、硅或二氧化硅；所述介质层材料包含10—100nm的sin
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、sio2材料制备的绝缘层。3.根据权利要求1所述的一种耐超高温气密封装方法，其特征在于：所述底电极的制备采用掩膜板图样、含有微电子结构的密封环或用于石墨烯高温传感器。4.根据权利要求1所述的一种耐超高温气密封装方法，其特征在于：所述底电极制备溅射的粘附层包含cr、ti两种金属材料、镀膜厚度为50-100nm，功率为1kw。5.根据权利要求1所述的一种耐超高温气密封装方法，其特征在于：所述溅射的层厚度300-500nm之间。6.根据权利要求1所述的一种耐超高温气密封装方法，其特征在于：所述键合表面纳米工艺采用柱体阵列、球形，颗粒或孔状工艺。7.根据权利要求1所述的一种耐超高温气密封装方法，其特征在于：所述衬底表面自组装一层烷烃硫醇，所述组装一层烷烃硫醇的方法采用湿法或气相沉积法。8.根据权利要求1所述的一种耐超高温气密封装方法，其特征在于：所述键合的方法采用直接热压键合，所述直接热压键合包括表面活化处理、加热、加压，所述直接热压键合采用倒装焊机。9.根据权利要求8所述的一种耐超高温气密封装方法，其特征在于：所述表面活化处理方式为干法，所述干法为用一定功率的ar2或h2气体，处理键合表面的氧化膜，达到活化的目的。10.根据权利要求8所述的一种耐超高温气密封装方法，其特征在于：所述表面活化处理的气体功率在200w—400w，所述表面活化处理的时间在10s-600s之内均属于权利要求范围之内；所述直接热压键合的退火温度为200-700℃，所述直接热压键合的退火时间为10min-60min；所述直接热压键合在退火时施加压力范围在20-120mpa之间，所述退火时施加压力的时间为10min-60min之间。

技术总结
本发明涉及微电子封装热压键合技术领域，具体是一种耐超高温气密封装方法，包括下列步骤：键合采用金属铂作为键合连接材料，且键合材料不混合其他金属材料；先将衬底底片清洗，然后用气相沉积法制备介质层；经过光刻、溅射、剥离制备底电极；利用沉积法在键合凸点铂金属表面制作纳米铂柱阵列；再将基板浸入己烷硫醇溶液中自主装一层防止铂金属表面氧化的阻隔膜，最后采用激光划片的方式将单个微结构分开；将两个带有密封环，键合凸点的结构放入倒装焊机，经焊机自动对准、加热，加压开始键合，最终使两个结构结合到一起。本发明通过Pt-Pt直接键合形成无氧真空腔，可以在1500℃左右为石墨烯纳米薄膜材料提供无氧和高温防护。石墨烯纳米薄膜材料提供无氧和高温防护。石墨烯纳米薄膜材料提供无氧和高温防护。


技术研发人员：王俊强 张海坤 李孟委
受保护的技术使用者：中北大学
技术研发日：2021.11.17
技术公布日：2022/2/28