低应力MEMS封装结构及其封装方法与流程

技术特征：
1.一种低应力mems封装结构，其特征在于：包括平面载体(1)、芯片(2)、封装盖(3)和保护膜(4)，所述芯片(2)固定设置于所述平面载体(1)的一表面上，且所述芯片(2)上的电极与所述平面载体(1)上的引脚键合连接；所述封装盖(3)罩设于所述芯片(2)外、并同时与所述平面载体(1)的一表面固定连接，且所述封装盖(3)与所述平面载体(1)一表面一起合围成的腔室还形成为真空状态；所述保护膜(4)密封包裹于所述封装盖(3)外，以确保该腔室保持真空状态。2.根据权利要求1所述的低应力mems封装结构，其特征在于：所述封装盖(3)为由金属材料制成的中空罩盖结构，所述中空罩盖结构的顶部封闭、底部开口，并在所述中空罩盖结构的侧立壁上开设有小孔(30)；当所述中空罩盖结构罩设于所述芯片(2)外后，所述中空罩盖结构的底开口通过锡膏与所述平面载体(1)的一表面固定连接；并且当对该腔室抽真空时，该腔室内的空气经所述小孔(30)排出。3.根据权利要求2所述的低应力mems封装结构，其特征在于：在所述中空罩盖结构的相对两侧立壁上对称开设有两个所述小孔(30)。4.根据权利要求1所述的低应力mems封装结构，其特征在于：所述芯片(2)通过装片胶粘接固定于所述平面载体(1)的一表面上，并利用金丝球焊工艺将所述芯片(2)上的电极与所述平面载体(1)上的引脚键合连接；所述保护膜(4)采用耐高温环氧膜，其通过真空覆膜技术及高温压膜固化技术密封包裹于所述封装盖(3)外。5.一种低应力mems封装结构的封装方法，其特征在于：包括以下步骤：s1)、提供一平面载体(1)，在所述平面载体(1)的一表面上阵列固设有若干芯片(2)，并通过金丝球焊工艺将若干所述芯片(2)上的电极对应与所述平面载体(1)上的引脚键合连接；s2)、提供若干个封装盖(3)，并在每一所述封装盖(3)的侧立壁上均开设有小孔(30)；s3)、将若干所述封装盖(3)分别对应的罩设于若干所述芯片(2)外，同时若干所述封装盖(3)的底开口均分别与所述平面载体(1)的一表面固定连接；此时得到雏形品；s4)、提供一保护膜(4)，将所述保护膜(4)覆盖在若干所述封装盖(3)背向所述平面载体(1)的顶侧上后；再将覆盖有所述保护膜(4)的所述雏形品放置入真空覆膜机中进行低温压膜处理，以实现若干所述封装盖(3)分别与所述平面载体(1)一表面一起合围成的腔室均形成为真空状态的同时，所述保护膜(4)还能够将由若干所述封装盖(3)构成的封装盖阵列组整体密封包裹住；此时得到中间品；s5)、将所得中间品放置入烘箱中进行高温压膜固化处理，以实现在确保若干所述腔室均保持真空状态的同时，所述保护膜(4)能够将每一所述封装盖(3)都完全密封包裹住；待所述高温压膜固化处理完成后，冷却得到半成品；s6)、对所得半成品进行切割，得到若干呈独立单颗状态的低应力mems封装结构。6.根据权利要求5所述的低应力mems封装结构的封装方法，其特征在于：所述封装盖(3)为由金属材料制成的中空罩盖结构，所述中空罩盖结构的顶部封闭、底部开口，并在所述中空罩盖结构的相对两侧立壁上对称开设有两个所述小孔(30)。7.根据权利要求5所述的低应力mems封装结构的封装方法，其特征在于：在进行上述
s3)时，先按照若干所述芯片(2)的阵列布局形式在所述平面载体(1)的一表面上涂覆锡膏，然后再将若干所述封装盖(3)分别对应的罩设于若干所述芯片(2)外，紧接着再加热使锡膏固化，即可实现若干所述封装盖(3)的底开口均与所述平面载体(1)的一表面固定连接。8.根据权利要求5所述的低应力mems封装结构的封装方法，其特征在于：上述s4)中，所述真空覆膜机进行低温压膜处理的工作参数为：工作温度40～60℃，施加于所述保护膜(4)上的压力为0.5～2kg/cm2。9.根据权利要求5所述的低应力mems封装结构的封装方法，其特征在于：在进行上述s5)时，首先控制烘箱以(4℃～6℃)/min的升温速度升温至140～160℃，并且在该升温过程中，同时伴随有对变成为熔胶态的所述保护膜(4)进行压力大小为0.5～2kg/cm2的压膜操作，以实现所述保护膜(4)能够将每一所述封装盖(3)都完全密封包裹住；待升温及压膜操作完成后，对完成上述操作的中间品进行温度为140～160℃的保温处理2～3h，以使得所述保护膜(4)充分固化；保温处理完成后、冷却至室温，即得所述半成品。10.根据权利要求9所述的低应力mems封装结构的封装方法，其特征在于：待完成升温及压膜操作后，所述保护膜(4)的厚度能够减薄至初始厚度的一半。

技术总结
本发明公开了一种低应力MEMS封装结构及其封装方法，包括平面载体、芯片、封装盖和保护膜，芯片固定设置于平面载体的一表面上，且芯片上的电极与平面载体上的引脚键合连接；封装盖罩设于芯片外、并同时与平面载体的一表面固定连接，且封装盖与平面载体一表面一起合围成的腔室还形成为真空状态；保护膜通过真空覆膜技术及高温压膜固化技术密封包裹于封装盖外，以确保该腔室保持真空状态。该低应力MEMS封装结构及其封装方法可有效克服因多种材料结合而产生的应力影响、以及有效避免外界湿度、压力等对产品稳定性造成影响，大大提升了MEMS封装结构的性能。装结构的性能。装结构的性能。


技术研发人员：郑志荣 吴炆皜 陈学峰 胡乃仁 孙长委
受保护的技术使用者：苏州固锝电子股份有限公司
技术研发日：2021.05.27
技术公布日：2022/12/5