适于MEMS器件的悬挂绝热封装结构及制备方法与流程

本发明涉及一种悬挂绝热封装结构及制备方法，尤其是一种适于mems器件的悬挂绝热封装结构及制备方法。

背景技术：

1、微机电系统(micro-electro-mechanical system，mems)，是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿学科，其制备的微器件具有成本低、体积小和重量轻等很多优点，因此，在汽车、航空航天、信息通讯、生物化学、医疗、自动控制和国防等诸多领域都得到了广泛的应用。

2、近年来，随着mems技术的发展，出现了一些新型mems器件，它们需要在一定温度下工作。为了满足器件的正常工作，其在工作时需维持一定温度，导致了器件的功耗增加。然而，低功耗是便携式、航空航天等仪器仪表应用的基本要求，因此，器件需进行绝热封装。

3、传统的绝热封装的方法主要有以下几种：1)、使用热传导小的陶瓷管壳封装；2)、填充热隔离层；3)、减少热对流的真空封装。所述绝热封装结构中，其加热器和温度传感器需要独立装配，导致整个封装体积较大。此外，传统的绝热封装结构，使得mems器件难以将电信号引出实现电连通。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种适于mems器件的悬挂绝热封装结构及制备方法，其能有效实现对mems器件的绝热封装，且在满足绝热封装情况下，有效实现电信号的引出，安全可靠。

2、按照本发明提供的技术方案，一种适于mems器件的悬挂绝热封装结构，所述悬挂绝热封装结构包括：

3、mems器件本体，包括若干用于将所述mems器件本体引出的器件焊盘；

4、绝缘绝热薄膜，覆盖于mems器件本体的正面，并与所述mems器件本体的正面固定连接，器件焊盘包裹于所述绝缘绝热薄膜内；

5、引出金属单元，包括若干金属引出铆钉，其中，金属引出铆钉与器件焊盘呈一一对应，一金属引出铆钉通过绝缘绝热薄膜内的薄膜引出孔与正对应的器件焊盘电连接。

6、所述金属引出铆钉包括填充在薄膜引出孔内的铆钉柱以及覆盖于绝缘绝热薄膜上的铆钉冒，其中，

7、铆钉冒的外径大于铆钉柱的外径，铆钉冒通过铆钉柱与正对应的器件焊盘连接。

8、所述绝缘绝热薄膜包括光刻胶层、干膜或光敏胶带，其中，

9、绝缘绝热薄膜具有光敏性时，在绝缘绝热薄膜内制备薄膜引出孔的工艺包括光刻；

10、绝缘绝热薄膜不具备光敏性时，在绝缘绝热薄膜内制备薄膜引出孔的工艺包括激光打孔。

11、对金属引出铆钉，所述金属引出铆钉的铆钉柱以及铆钉冒的制备工艺包括电镀。

12、所述mems器件本体包括器件基底以及与所述mems器件本体适配的背腔，其中，

13、器件焊盘通过金属种子层与器件基底适配电连接；

14、所述背腔包括贯通器件基底的基底孔以及贯通金属种子层的种子层孔，基底孔与种子层孔正对应，且基底孔与种子层孔连通。

15、一种适于mems器件悬挂绝热封装结构的制备方法，用于制备所述的悬挂绝热封装结构，所述制备方法包括如下步骤：

16、提供mems器件本体，并制备若干用于将所述mems器件本体引出的器件焊盘，其中，器件焊盘位于mems器件本体的正面；

17、在上述mems器件本体上制备绝缘绝热薄膜，其中，所述绝缘薄膜覆盖于mems器件本体的正面，并与所述mems器件本体的正面固定连接，器件焊盘包裹于所述绝缘绝热薄膜内；

18、制备若干位于绝缘绝热薄膜内的薄膜引出孔，其中，薄膜引出孔与器件焊盘呈一一对应，利用正对应的薄膜引出孔将器件焊盘露出；

19、制备引出金属单元，其中，所述引出金属单元包括若干金属引出铆钉，金属引出铆钉与器件焊盘呈一一对应，一金属引出铆钉通过一薄膜引出孔与正对应的器件焊盘电连接。

20、所述绝缘绝热薄膜包括光刻胶层、干膜或光敏胶带，其中，

21、绝缘绝热薄膜具有光敏性时，在绝缘绝热薄膜内制备薄膜引出孔的工艺包括光刻；

22、绝缘绝热薄膜不具备光敏性时，在绝缘绝热薄膜内制备薄膜引出孔的工艺包括激光打孔。

23、对金属引出铆钉，所述金属引出铆钉的制备工艺包括电镀；

24、所述金属引出铆钉包括填充在薄膜引出孔内的铆钉柱以及覆盖于绝缘绝热薄膜上的铆钉冒，其中，

25、铆钉冒的外径大于铆钉柱的外径，铆钉冒通过铆钉柱与正对应的器件焊盘连接。

26、所述mems器件本体包括器件基底以及与所述mems器件本体适配的背腔，其中，

27、器件焊盘通过金属种子层与器件基底适配电连接；

28、所述背腔包括贯通器件基底的基底孔以及贯通金属种子层的种子层孔，基底孔与种子层孔正对应，且基底孔与种子层孔连通。

29、所述背腔的制备工艺包括：

30、在器件基底的背面涂覆背腔掩膜层；

31、对背腔掩膜层进行选择性地掩蔽和刻蚀，以得到贯通背腔掩膜层的背腔掩膜层窗口；

32、利用背腔掩膜层以及背腔掩膜层窗口对器件基底以及金属种子层刻蚀，以分别得到贯通器件基底的基底孔以及贯通金属种子层的种子层孔；

33、去除上述的背腔掩膜层。

34、本发明的优点：利用器件焊盘将mems器件本体引出，利用绝缘绝热薄膜对器件焊盘覆盖与保护，通过金属引出铆钉实现与器件焊盘的接触电连接，即进一步实现封装引出；利用mems器件本体的背腔实现进一步的绝热，即得到适于mems器件的悬挂绝热封装，在满足绝热封装情况下，有效实现电信号的引出，安全可靠。

技术特征：

1.一种适于mems器件的悬挂绝热封装结构，其特征是，所述悬挂绝热封装结构包括：

2.根据权利要求1所述适于mems器件的悬挂绝热封装结构，其特征是：所述金属引出铆钉(5)包括填充在薄膜引出孔(6)内的铆钉柱以及覆盖于绝缘绝热薄膜(4)上的铆钉冒，其中，

3.根据权利要求1所述适于mems器件的悬挂绝热封装结构，其特征是：所述绝缘绝热薄膜(4)包括光刻胶层、干膜或光敏胶带，其中，

4.根据权利要求2所述适于mems器件的悬挂绝热封装结构，其特征是：对金属引出铆钉(5)，所述金属引出铆钉(5)的铆钉柱以及铆钉冒的制备工艺包括电镀。

5.根据权利要求1至4任一项所述适于mems器件的悬挂绝热封装结构，其特征是：所述mems器件本体包括器件基底(1)以及与所述mems器件本体适配的背腔，其中，

6.一种适于mems器件悬挂绝热封装结构的制备方法，其特征是，用于制备权利要求1所述的悬挂绝热封装结构，所述制备方法包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述适于mems器件悬挂绝热封装结构的制备方法，其特征是，所述绝缘绝热薄膜(4)包括光刻胶层、干膜或光敏胶带，其中，

8.根据权利要求6所述适于mems器件悬挂绝热封装结构的制备方法，其特征是，对金属引出铆钉(5)，所述金属引出铆钉(5)的制备工艺包括电镀；

9.根据权利要求6至8任一项所述适于mems器件悬挂绝热封装结构的制备方法，其特征是，所述mems器件本体包括器件基底(1)以及与所述mems器件本体适配的背腔，其中，

10.根据权利要求9所述适于mems器件悬挂绝热封装结构的制备方法，其特征是，所述背腔的制备工艺包括：

技术总结本发明涉及一种适于MEMS器件的悬挂绝热封装结构及制备方法。按照本发明提供的技术方案，一种适于MEMS器件的悬挂绝热封装结构，所述悬挂绝热封装结构包括：MEMS器件本体，包括若干用于将所述MEMS器件本体引出的器件焊盘；绝缘绝热薄膜，覆盖于MEMS器件本体的正面，并与所述MEMS器件本体的正面固定连接，器件焊盘包裹于所述绝缘绝热薄膜内；引出金属单元，包括若干金属引出铆钉，其中，金属引出铆钉与器件焊盘呈一一对应，一金属引出铆钉通过绝缘绝热薄膜内的薄膜引出孔与正对应的器件焊盘电连接。本发明能有效实现对MEMS器件的绝热封装，且在满足绝热封装情况下，有效实现电信号的引出，安全可靠。技术研发人员：王云翔,李瑾受保护的技术使用者：苏州研材微纳科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/12