一种硅片的阳极键合装置及其键合方法与流程
- 国知局
- 2024-07-27 13:04:57
本发明属于硅片键合,尤其涉及一种硅片的阳极键合装置及其键合方法。
背景技术:
1、目前玻璃-硅片-玻璃三层阳极键合在微流控芯片、mems、惯性传感器和压力器件中有所应用。玻璃-硅片-玻璃三层结构要经历两次阳极键合,第一次键合将一片玻璃与硅片的一面键合,第二次键合将另一片玻璃与硅片的另一面进行键合,此时就完成了玻璃-硅片-玻璃结构的阳极键合。
2、对于玻璃-硅片-玻璃结构的阳极键合,目前现有的技术是通过共阳极法实现,即中间硅片引线连接阳极,上下玻璃片接阴极,实现共阳极一次键合。这种方式目前没有现成设备使用,并且中间硅片的厚度在100um甚至50um以下,因此在硅片侧面设置引线连接的难度极大,无法采用设备实现硅片的阳极键合操作,其键合成功率极低,如对设备进行改造,则改造成本极高,并且无法保证其键合成功率。
技术实现思路
1、本发明克服了现有技术的不足,提供一种硅片的阳极键合装置及其键合方法,以解决现有技术中存在的问题。
2、为达到上述目的,本发明采用的技术方案为:一种硅片的阳极键合装置,所述硅片一表面已键合第一玻璃片,所述键合装置将第二玻璃片键合至所述硅片的另一表面,所述第二玻璃片与阴极连接,所述第一玻璃片上设有孔位,所述键合装置包括加热盘、键合托盘以及连接弹簧,所述键合托盘与阳极连接,所述连接弹簧安装于所述键合托盘上,所述连接弹簧伸入所述孔位内且与所述硅片接触,通电后,所述硅片、连接弹簧、键合托盘形成键合通路。
3、本发明一个较佳实施例中,所述加热盘与所述键合托盘相连。
4、本发明一个较佳实施例中,所述键合托盘及所述连接弹簧均为导电金属件。
5、本发明一个较佳实施例中,所述连接弹簧呈固定安装于所述键合托盘上。
6、本发明一个较佳实施例中,所述孔位数量为至少两个,且分列于所述第一玻璃片两端。
7、本发明一个较佳实施例中,所述孔位的孔径大于所述连接弹簧的直径。
8、本发明还公开了一种硅片的阳极键合方法,包括以下步骤:
9、s1、在第一玻璃片的无效区域内打孔,形成的孔位与连接弹簧位置对应;
10、s2、将第一玻璃片与硅片阳极键合,完成硅片的第一次键合处理,此时第一玻璃片键合于硅片一表面上;
11、s3、在第一玻璃片的未键合面上进行金属图形化处理,使第一玻璃片的孔位位置处形成的金属结构与硅片相连,形成电路导通结构;
12、s4、对金属图形化处理后的硅片进行减薄处理,减薄后对硅片进行深硅刻蚀处理,做出敏感结构层;
13、s5、将第二玻璃片贴附于硅片的另一面,使键合装置的治具与金属图形化处理后的金属结构相连,使电路导通,对硅片进行第二次键合。
14、本发明一个较佳实施例中,所述金属结构为导电金属件。
15、本发明解决了背景技术中存在的缺陷,本发明具备以下有益效果:
16、(1)本发明采用键合托盘为中间件,在第一玻璃片上设置孔位,使硅片与键合托盘在连接弹簧的作用下呈相连状态,并且将键合托盘连接阳极,第二玻璃片连接阴极,在加热盘的加热作用下以及电场作用下完成阳极键合处理,有利于硅片第二次键合操作的顺利进行,大大提高键合成功率;
17、(2)本发明的结构简单,成本低,无需对设备进行大范围改造,有效降低了成本。
技术特征:1.一种硅片的阳极键合装置,所述硅片(10)一表面已键合第一玻璃片(20),其特征在于,所述键合装置将第二玻璃片(30)键合至所述硅片(10)的另一表面,所述第二玻璃片(30)与阴极连接,所述第一玻璃片(20)上设有孔位(21),所述键合装置包括加热盘(40)、键合托盘(50)以及连接弹簧(60),所述键合托盘(50)与阳极连接,所述连接弹簧(60)安装于所述键合托盘(50)上,所述连接弹簧(60)伸入所述孔位(21)内且与所述硅片(10)接触,通电后,所述硅片(10)、连接弹簧(60)、键合托盘(50)形成键合通路。
2.根据权利要求1所述的一种硅片的阳极键合装置,其特征在于,所述加热盘(40)与所述键合托盘(50)相连。
3.根据权利要求1所述的一种硅片的阳极键合装置,其特征在于,所述键合托盘(50)及所述连接弹簧(60)均为导电金属件。
4.根据权利要求1所述的一种硅片的阳极键合装置,其特征在于,所述连接弹簧(60)呈固定安装于所述键合托盘(50)上。
5.根据权利要求1所述的一种硅片的阳极键合装置,其特征在于,所述孔位(21)数量为至少两个,且分列于所述第一玻璃片(20)两端。
6.根据权利要求1所述的一种硅片的阳极键合装置,其特征在于,所述孔位(21)的孔径大于所述连接弹簧(60)的直径。
7.一种硅片的阳极键合方法,应用于权利要求1-6任一所述的一种硅片的阳极键合装置,其特征在于,包括以下步骤:
8.根据权利要求7所述的一种硅片的阳极键合方法,其特征在于,步骤s3中,所述金属结构为导电金属件。
技术总结本发明公开了一种硅片的阳极键合装置及其键合方法,属于硅片键合技术领域,所述硅片一表面已键合第一玻璃片,所述键合装置将第二玻璃片键合至所述硅片的另一表面,所述第二玻璃片与阴极连接,所述第一玻璃片上设有孔位,所述键合装置包括加热盘、键合托盘以及连接弹簧,所述键合托盘与阳极连接,所述连接弹簧安装于所述键合托盘上,所述连接弹簧伸入所述孔位内且与所述硅片接触,通电后,所述硅片、连接弹簧、键合托盘形成键合通路。本发明采用键合托盘为中间件,在第一玻璃片上设置孔位,使硅片与键合托盘在连接弹簧的作用下呈相连状态,并且将键合托盘连接阳极,第二玻璃片连接阴极,有利于硅片第二次键合操作的顺利进行,大大提高键合成功率。技术研发人员:于见河,宋义受保护的技术使用者:苏州森丸电子技术有限公司技术研发日:技术公布日:2024/5/8本文地址:https://www.jishuxx.com/zhuanli/20240726/124818.html
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