本發(fā)明屬于mems引線封裝，涉及一種高溫mems器件高效引線方法。

背景技術(shù)：

1、mems全稱micro?electromechanical?system，即微機(jī)電系統(tǒng)，是一種結(jié)合了機(jī)械和電子技術(shù)的微小裝置，是微型機(jī)械加工工藝和半導(dǎo)體工藝相結(jié)合的產(chǎn)品。由于mems擁有小型化、低功耗、集成化、智能化等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域來感知運(yùn)動(dòng)、聲音、溫度、壓力等信號。

2、隨著科技的快速發(fā)展，高溫環(huán)境下工作的mems(微機(jī)電系統(tǒng))器件需求日益增長。在高溫環(huán)境中，器件的穩(wěn)定性和可靠性成為設(shè)計(jì)的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。其中，引線封裝作為連接器件內(nèi)部與外部電路的重要環(huán)節(jié)，其性能直接影響整個(gè)器件的性能和壽命。高溫mems器件的引線封裝不僅要保證電氣連接的可靠性，還需承受高溫環(huán)境帶來的熱應(yīng)力、熱膨脹等挑戰(zhàn)。同時(shí)，多參數(shù)集成、微型化等趨勢也將為高溫mems器件引線封裝技術(shù)帶來新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。目前傳統(tǒng)的mems產(chǎn)品引線方式包括如引線鍵合、基于金屬焊料的燒結(jié)引線技術(shù)等引線封裝方式，但是仍無法滿足高溫mems產(chǎn)品的高效引線封裝需求。如引線鍵合雖然可實(shí)現(xiàn)小尺寸與自動(dòng)化的引線需求，但引線強(qiáng)度較低，且無法滿足耐高溫的需求；基于金屬焊料的燒結(jié)引線方式在布線、引線過程中受到尺寸限制，生產(chǎn)效率較低，引線強(qiáng)度也無法滿足需求。

3、基于此，有必要發(fā)明一種高溫mems器件的高效引線封裝方法，以解決現(xiàn)有方法存在的不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種高溫mems器件高效引線方法，可以滿足高溫mems器件的高效引線要求，對于高溫mems器件的設(shè)計(jì)方式及制造效率的提升具有重要意義。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種高溫mems器件高效引線方法，包括以下步驟：

4、步驟1：在待引線的高溫mems器件的引線區(qū)域加工一個(gè)沿豎直方向貫通高溫mems器件的微通孔；

5、步驟2：將作為引線的導(dǎo)線布置到微通孔內(nèi)，并使得導(dǎo)線的兩端分別位于待引線的高溫mems器件的上下兩側(cè)，然后將導(dǎo)線沿引線方向彎折固定在待引線的高溫mems器件的上下兩側(cè)；

6、步驟3：在引線區(qū)域填充漿料并固化，以形成電氣連接并固定導(dǎo)線，進(jìn)而得到引線接頭。

7、進(jìn)一步地，在步驟1中，所述待引線的高溫mems器件布置在wafer，且所述wafer上具有多個(gè)待引線的高溫mems器件；

8、在進(jìn)行微通孔加工前，先將所述wafer進(jìn)行限位固定，以便于進(jìn)行微通孔加工。

9、進(jìn)一步地，還包括步驟4和步驟5；

10、步驟4：在wafer的表面整體設(shè)置高溫保護(hù)層，以保護(hù)高溫mems器件的功能層及引線區(qū)域；

11、步驟5：將wafer切割為粘連的單元，然后裂片形成多個(gè)的完成引線封裝的高溫mems器件。

12、進(jìn)一步地，通過工裝夾具對wafer進(jìn)行限位固定，限位固定的方式為氣動(dòng)、液壓、螺栓旋進(jìn)、彈簧壓片、真空吸附或磁吸附中的一種。

13、進(jìn)一步地，所述高溫mems器件的基底材料為氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、碳化硅、氮化硅、氮化硼、硅酸鹽或玻璃中的一種，敏感層材料為鎳及其合金、鎢及其合金、鉑及其合金等金屬以及氧化銦錫或氧化鋅中的一種或多種。

14、進(jìn)一步地，所述微通孔的加工方式為激光加工，孔徑大小與引線所用導(dǎo)線直徑尺寸相匹配。

15、進(jìn)一步地，所述導(dǎo)線的材料為鎳及其合金、鎢及其合金、鉑及其合金中的一種或多種。

16、進(jìn)一步地，在步驟3中，在高溫mems器件引線區(qū)域的正面填充導(dǎo)電漿料，背面填充固定漿料。

17、進(jìn)一步地，在步驟4中，所述高溫保護(hù)層的設(shè)置工藝為磁控濺射、電子束蒸發(fā)鍍膜或原子層沉積中的一種。

18、進(jìn)一步地，在步驟5中，進(jìn)行wafer切割時(shí)，沿高溫mems器件的大小設(shè)計(jì)切割路徑。

19、本發(fā)明的有益效果在于：

20、本發(fā)明提供的高溫mems器件引線方法在wafer(晶圓)整體水平上對mems器件進(jìn)行引線封裝，對于批量的生產(chǎn)流程上更加簡潔，提高了引線封裝的效率；

21、引線方式綜合了機(jī)械結(jié)構(gòu)緊固與漿料燒結(jié)引線的優(yōu)點(diǎn)，在一定程度上增強(qiáng)了引線強(qiáng)度，提升了引線可靠性；通過先引線后整體設(shè)置高溫保護(hù)層的方式，提升了mems器件整體的耐高溫性能；

22、并且該引線方法可采取自動(dòng)化流水線生產(chǎn)作業(yè)方式高效生產(chǎn)，是一種用于高溫mems器件的高效率引線封裝方式。

23、本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書來實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種高溫mems器件高效引線方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫mems器件高效引線方法，其特征在于：在步驟1中，所述待引線的高溫mems器件布置在wafer上，且所述wafer上具有多個(gè)待引線的高溫mems器件；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高溫mems器件高效引線方法，其特征在于，還包括步驟4和步驟5；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高溫mems器件高效引線方法，其特征在于：通過工裝夾具對wafer進(jìn)行限位固定，限位固定的方式為氣動(dòng)、液壓、螺栓旋進(jìn)、彈簧壓片、真空吸附或磁吸附中的一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫mems器件高效引線方法，其特征在于：所述高溫mems器件的基底材料為氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、碳化硅、氮化硅、氮化硼、硅酸鹽或玻璃中的一種，敏感層材料為鎳及其合金、鎢及其合金、鉑及其合金等金屬以及氧化銦錫或氧化鋅中的一種或多種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫mems器件高效引線方法，其特征在于：所述微通孔的加工方式為激光加工，孔徑大小與引線所用導(dǎo)線直徑尺寸相匹配。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫mems器件高效引線方法，其特征在于：所述導(dǎo)線的材料為鎳及其合金、鎢及其合金、鉑及其合金中的一種或多種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫mems器件高效引線方法，其特征在于：在步驟3中，在高溫mems器件引線區(qū)域的正面填充導(dǎo)電漿料，背面填充固定漿料。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高溫mems器件高效引線方法，其特征在于：在步驟4中，所述高溫保護(hù)層的設(shè)置工藝為磁控濺射、電子束蒸發(fā)鍍膜或原子層沉積中的一種。

10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高溫mems器件高效引線方法，其特征在于：在步驟5中，進(jìn)行wafer切割時(shí)，沿高溫mems器件的大小設(shè)計(jì)切割路徑。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于MEMS引線封裝技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高溫MEMS器件高效引線方法，包括以下步驟：在待引線的高溫MEMS器件的引線區(qū)域加工一個(gè)沿豎直方向貫通高溫MEMS器件的微通孔；將作為引線的導(dǎo)線布置到微通孔內(nèi)，并使得導(dǎo)線的兩端分別位于待引線的高溫MEMS器件的上下兩側(cè)，然后將導(dǎo)線沿引線方向彎折固定在待引線的高溫MEMS器件的上下兩側(cè)；在引線區(qū)域填充漿料并固化，以形成電氣連接并固定導(dǎo)線，進(jìn)而得到引線接頭。本發(fā)明在wafer整體水平上對MEMS器件進(jìn)行引線封裝，對于批量的生產(chǎn)流程上更加簡潔，提高了引線封裝的效率；綜合了機(jī)械結(jié)構(gòu)緊固與漿料燒結(jié)引線的優(yōu)點(diǎn)，增強(qiáng)了引線強(qiáng)度；通過先引線后整體設(shè)置高溫保護(hù)層的方式，提升了MEMS器件整體的耐高溫性能。

技術(shù)研發(fā)人員：張建波,漆銳,譚慶,楊玉,鄧惠丹,段青松,李秀玲,陳南菲,馮科,余海濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中冶賽迪技術(shù)研究中心有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9