低温玻璃浆料圆片级真空封装的研究

研究了玻璃浆料在低温下真空封装MEMS器件的工艺。封装过程中,采用了丝网印刷技术,丝网的线宽设计为100μm,印刷后玻璃浆料线宽为160μm左右,从而能够减小封装器件的尺寸,节省成本;另外,对玻璃浆料键合工艺做了研究,找到了较好的工艺条件,采用该工艺(预烧结温度425℃,键合温度430℃),得到的封装结构具有较高的封接强度(剪切力>20 kgf)和良好的真空度,测得的漏率为10-9 cm3/s。

无源MEMS压力开关的设计与制备

为了克服传统机械式和电子式压力开关的体积大、制作工艺复杂以及不易与后续电路集成等缺点,论文采用具有金属引线台阶覆盖能力的玻璃浆料封装技术进行了无源MEMS压力开关的设计和制备。设计的无源MEMS压力开关的整体结构方案主要包括硅盖板上的压力敏感膜、硅岛、上电极和微阻挡凸台以及玻璃基底上的玻璃浆料和下电极。通过仿真优化了压力敏感膜、硅岛和上下电极的关键尺寸。经过三次湿法腐蚀工艺流程制得了双阻挡凸台、硅岛和感压膜片。通过玻璃浆料热压工艺将硅盖片、玻璃基底和金属引线三者键合成一体,工艺结果显示双阻挡凸台的高度和感压膜片的厚度很好地控制在8μm和50μm,而且经测试,MEMS压力开关的阈值压力为125kPa。