專利名稱：一種封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于封裝部件的封裝技術(shù)，尤其涉及一種用于該封裝部件的封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法。
背景技術(shù)：
隨著微機電系統(tǒng)(MEMS,Micro Electro Mechanical System)技術(shù)的日益發(fā)展,微機電系統(tǒng)芯片在各個領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛，因此微機電系統(tǒng)芯片的封裝技術(shù)也成為了保證MEMS器件性能的重要技術(shù)，例如，MEMS器件尤其是MEMS傳感器的真空封裝在很大程度上影響著其最終性能、工作的可靠性以及使用壽命等等。圖I示出了現(xiàn)有技術(shù)中的一種MEMS封裝結(jié)構(gòu)。參照圖1，該封裝結(jié)構(gòu)包括被封裝 的芯片101、封裝襯底102和封裝體107，其中，封裝體107用于對被封裝的芯片101進(jìn)行封裝，并且封裝體107與封裝襯底102直接鍵合或者通過連接材料106鍵合在一起。此外，該封裝體107具有側(cè)腔壁104，以及該封裝體107的中部為凹槽，該凹槽與封裝襯底102共同形成一個真空腔103，以便將被封裝的芯片101封裝在該真空腔103內(nèi)。為了吸附封裝材料所緩慢釋放出的氣體，在真空腔103內(nèi)還放置氣體吸附劑105。然而，在很多應(yīng)用領(lǐng)域，上述MEMS封裝結(jié)構(gòu)會存在一些明顯缺陷，例如，被封裝的芯片101在工作或者在封裝時，溫度變化較大，這就對相互鍵合的封裝體107以及封裝襯底102的熱膨脹系數(shù)有較為嚴(yán)格的要求，最好是該封裝體107和封裝襯底102的熱膨脹系數(shù)相同或相接近，否則溫度變化將影響到封裝的可靠性，因此封裝體107的選取會受到封裝襯底102的材料限制。另外，封裝襯底102的上表面位于真空腔103中，處于真空狀態(tài)；而封裝襯底102的下表面與空氣接觸，其上表面和下表面的壓強差可能導(dǎo)致封裝襯底102變形，從而會對封裝襯底102上表面的被封裝芯片101的性能產(chǎn)生不利影響。再者，封裝體107的凹槽必須進(jìn)行蝕刻或機械加工而形成，這會極大地增加封裝成本，并且蝕刻或機械加工后的表面通常較為粗糙，對光產(chǎn)生散射，當(dāng)被封裝的芯片101為紅外傳感器時，將對該紅外傳感器的工作性能產(chǎn)生不利影響。對于紅外傳感器來說，需要在封裝體107的上下表面鍍上紅外增透膜，而蝕刻工藝之后進(jìn)行鍍膜操作，也會增加該封裝結(jié)構(gòu)的封裝成本，并且蝕刻后的粗糙表面也會大大削弱增透膜的效用。此外，將芯片直接作為封裝窗口，需要在器件周圍留出空間用于鍵合，在相同的面積上產(chǎn)出的器件數(shù)量減少，從而成本增加。并且，在實際操作過程中，為避免對器件造成損傷，對鍵合區(qū)域的加工、清洗非常困難?，F(xiàn)有技術(shù)中的另一種常用封裝方法是，預(yù)先將需要封裝的芯片固定在一個腔體內(nèi)，然后對該腔體進(jìn)行抽真空處理，當(dāng)該腔體的真空度達(dá)到預(yù)定要求后再把腔體進(jìn)行密封。但是，該封裝方法一次只能封裝一個芯片，材料的成本高，并且封裝后的體積較大。現(xiàn)有技術(shù)中的其他常用封裝方法，包括上述方法，均需要經(jīng)歷不止一次的鍵合或密封過程，工藝復(fù)雜。例如，封裝過程中需先將窗口鍵合到封裝腔體，再將器件放入封裝腔體，然后將另一窗口鍵合至封裝腔體。有鑒于此，如何提供一種簡單可靠、可批量生產(chǎn)的封裝結(jié)構(gòu)，并且該封裝結(jié)構(gòu)中的被封裝芯片保持優(yōu)良的工作性能，是業(yè)內(nèi)相關(guān)技術(shù)人員亟待解決的一項課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法，其消除了現(xiàn)有技術(shù)中的封裝結(jié)構(gòu)的缺點，能夠簡單、可靠地對被封裝的芯片進(jìn)行批量封裝，并保持被封裝的芯片優(yōu)良的工作性能。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于封裝部件的封裝結(jié)構(gòu)，其中，該封裝結(jié)構(gòu)包括中空框架，包括上表面和下表面；
第一封裝基底，位于所述中空框架的上方，與所述中空框架的上表面密封鍵合；第二封裝基底，位于所述中空框架的下方，與所述中空框架的下表面密封鍵合；以及封裝部件，包括襯底和器件，所述器件位于所述襯底之上，并且所述中空框架、所述第一封裝基底和所述第二封裝基底中的任意一個與所述襯底相鍵合；其中，所述中空框架、所述第一封裝基底和所述第二封裝基底形成一個封閉腔體，并且所述封裝部件容置于所述封閉腔體中。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種用于封裝部件的封裝方法，該封裝部件包括襯底與器件，所述器件固定于所述襯底之上，其中，該封裝方法包括以下步驟將中空框架與所述第二封裝基底的上表面相接觸，并將第一封裝基底的下表面與所述中空框架相接觸，以使得所述中空框架、所述第一封裝基底和所述第二封裝基底形成封閉腔體，其中，所述封裝部件位于所述封閉腔體中；加熱所述封裝部件、所述中空框架、所述第一封裝基底和所述第二封裝基底所形成的封裝結(jié)構(gòu)中的全部或部分；冷卻所述封裝結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)具有如下優(yōu)點封裝結(jié)構(gòu)自身包括一個封裝基底，從而在封裝芯片時，該封裝結(jié)構(gòu)上方的封裝基底、中空框架以及下方的封裝基底進(jìn)行熱鍵合，能夠?qū)ㄆ骷约耙r底的被封裝芯片的整體完全封裝在該封裝結(jié)構(gòu)的封閉腔體中，因而被封裝芯片的上下表面并不會出現(xiàn)壓強差，在封裝過程中被封裝的芯片不會發(fā)生形變，進(jìn)而被封裝芯片的器件性能不受影響。另外，封裝結(jié)構(gòu)中的封裝基底的材料選擇更加廣泛，而無需強制選擇熱膨脹系數(shù)與被封裝芯片襯底相同或相接近的材料。此外，本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)的上下封裝基底以及中空框架的表面無需經(jīng)過蝕刻，因此表面光滑，這對于被封裝芯片為紅外焦平面陣列之類的透射器件來說，也是非常有利的。此外，該封裝結(jié)構(gòu)以及封裝方法也非常適合批量生產(chǎn)，可對多個封裝結(jié)構(gòu)同時進(jìn)行抽真空并密封。封裝過程可一次性同時完成，無需分步進(jìn)行窗口封裝、氣體吸附劑激活或密封。該封裝結(jié)構(gòu)和封裝方法還可用于準(zhǔn)晶圓級封裝。例如，在封裝多個芯片時，封裝結(jié)構(gòu)的上封裝基底、中空框架以及下封裝基底可以是整片，封裝時在每個中空框架內(nèi)放置被封裝的芯片，待封裝好以后再進(jìn)行切片操作，成本低廉。本申請中的“整片”，包括可切割出兩個或兩個以上封裝單元，即上封裝基底、中空框架或者下封裝基底的完整材料，可以是圓片，也可以是方形、長方形片或其他形狀。


通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯圖I示出現(xiàn)有技術(shù)中的一種MEMS封裝結(jié)構(gòu)。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個方面用于封裝部件的封裝結(jié)構(gòu)的分解示意圖。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例用于封裝部件的封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成示意圖。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的另一個方面用于封裝部件的封裝方法的方法流程圖。圖5示意性地說明了根據(jù)本發(fā)明的再一個方面用于封裝部件的封裝結(jié)構(gòu)在進(jìn)行準(zhǔn)晶圓級封裝時的結(jié)構(gòu)分解示意圖。附圖中相同或相似的附圖標(biāo)記代表相同或相似的部件。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個方面用于封裝部件的封裝結(jié)構(gòu)的分解示意圖。其中，該封裝部件包括但不局限于，MEMS芯片、紅外傳感器、MEMS紅外傳感器、紅外焦平面陣列等等。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述利用本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝的封裝部件僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的利用本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝的封裝部件如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。參照圖2，本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)包括中空框架204、第一封裝基底203、第二封裝基底205和封裝部件(未示出)。其中，第一封裝基底203位于所述中空框架204的上方，與所述中空框架204的上表面密封鍵合；第二封裝基底205位于所述中空框架204的下方，與所述中空框架204的下表面密封鍵合。封裝部件包括襯底和器件，該封裝部件的器件位于其襯底之上，并且所述中空框架204、所述第一封裝基底203和所述第二封裝基底205中的任意一個與所述襯底通過諸如直接鍵合或利用鍵合材料進(jìn)行鍵合等方式鍵合在一起，所述第一封裝基底203、所述中空框架204和所述第二封裝基底205形成一個封閉腔體，并且所述封裝部件容置于所述封閉腔體中。由于所述封裝部件自身包括一個襯底，通過將該封裝結(jié)構(gòu)上方的封裝基底、中空框架以及下方的封裝基底進(jìn)行熱鍵合后，包括器件以及襯底的封裝部件的整體被完全封裝在封閉腔體中，因而封裝部件中器件的上下表面并不會出現(xiàn)壓強差，并且封裝過程中該封裝部件的襯底不會發(fā)生形變，進(jìn)而該封裝部件的器件工作不受影響。此外，本發(fā)明的封裝部件將器件放置在其自身的襯底之上，因而當(dāng)所述封裝部件放置在第一封裝基底203、中空框架204和第二封裝基底構(gòu)成的封閉腔體時，無需在該封裝部件周圍預(yù)留空間用于第一封裝基底203與中空框架204、中空框架204與第二封裝基底205間的鍵合，相比于其他技術(shù)，本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)使得器件生產(chǎn)時在相同面積上能夠產(chǎn)出的器件數(shù)量更多，從而降低了器件的生產(chǎn)成本。并且，封裝基底和中空框架因獨立于器件，其表面清洗和預(yù)處理簡單。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，所述第一封裝基底203和所述第二封裝基底205僅僅是為方便描述而命名，以區(qū)分所述中空框架204兩側(cè)的封裝基底，例如，將所述中空框架204任意一側(cè)的封裝基底稱為第一封裝基底203，并且位于所述中空框架204的上方時，與之相對的另一側(cè)的封裝基底稱為第二封裝基底205，位于所述中空框架204的下方。因此，在本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例中，該封裝部件的襯底也可與第一封裝基底203進(jìn)行鍵合。此外，在本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例中，該封裝部件的襯底也可與中空框架進(jìn)行鍵合。優(yōu)選地，由所述第一封裝基底203、所述中空框架204和所述第二封裝基底205構(gòu)成的封閉腔體形成真空腔體，并且所述封裝部件密封于所述真空腔體中。例如，可將所述第一封裝基底203、中空框架204、第二封裝基底205、封裝部件連同相應(yīng)的鍵合材料放置在真空系統(tǒng)中，然后對該真空系統(tǒng)進(jìn)行抽真空處理，在對所述封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行加熱以完成所述第一封裝基底203與中空框架204、中空框架204與第二封裝基底205之間的熱鍵合后，所述第一封裝基底203、所述中空框架204和第二封裝基底205構(gòu)成的封閉腔體形成真空腔體，并且與所述第二封裝基底205鍵合的封裝部件密封于所述真空腔體中。 在一具體實施例中，針對所述第一封裝基底203和中空框架204，熱膨脹系數(shù)較小的材料的熱膨脹系數(shù)不小于熱膨脹系數(shù)較大的材料的熱膨脹系數(shù)的40%。例如，當(dāng)?shù)?一封裝基底203的熱膨脹系數(shù)為4. 5X 10_7/°C時，中空框架204的熱膨脹系數(shù)應(yīng)當(dāng)介于1.8X10_V°C與11.25X10_V°C之間。針對所述第二封裝基底205和中空框架204，熱膨脹系數(shù)較小的材料的熱膨脹系數(shù)不小于熱膨脹系數(shù)較大的材料的熱膨脹系數(shù)的40%。例如，當(dāng)?shù)诙庋b基底205的熱膨脹系數(shù)為4. 5X 10_7/°C時，中空框架204的熱膨脹系數(shù)介于1.8父10-7/1與11.25\10-7/1之間。在另一具體實施例中，所述第一封裝基底203、中空框架204和第二封裝基底205各自材料的熱膨脹系數(shù)相同。在又一具體實施例中，第一封裝基底203、中空框架204和第二封裝基底205各自材料中的至少兩種材料相同。例如，第一封裝基底203和第二封裝基底204采用相同材料制成，或者中空框架204和第二封裝基底205采用相同材料制成。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述第一封裝基底、第二封裝基底以及中空框架各自材料的熱膨脹系數(shù)之間的關(guān)系僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的第一封裝基底、第二封裝基底以及中空框架各自材料的熱膨脹系數(shù)之間的關(guān)系如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。在根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例中，封裝部件包括紅外傳感器或紅外焦平面陣列，所述第一封裝基底203的制成材料或第二封裝基底205的制成材料是對紅外線透明、對參照光透明或者對紅外線和參照光均透明的材料。在此，參照光包括諸如光電二極管、CMOS或CCD等硅探測器可探測到的光。優(yōu)選地，所述第一封裝基底203或第二封裝基底205的制成材料包括鍺、硅、玻璃、D263玻璃、硒化鋅或者硫化鋅。例如，所述封裝部件包括光讀出的紅外焦平面陣列，工作時參照光入射在該紅外焦平面陣列，透射或反射的參照光被CCD或CMOS芯片接收，由于紅外線入射到紅外焦平面陣列時，透射或反射的參照光的光強發(fā)生變化，該變化被CXD或CMOS芯片探測到，從而計算出所入射的紅外線的光強，以達(dá)到熱成像的目的。此時，該封裝結(jié)構(gòu)的第一封裝基底203用作一個對紅外線和參照光均透明的窗口，其制成材料選用硒化鋅(ZnSe)或硫化鋅(ZnS)。又如，所述封裝部件為紅外傳感器，為了增強紅外線的透射效率，在第一封裝基底203的上下表面鍍紅外增透膜。當(dāng)采用透射模式探測參照光的強度時，將該封裝結(jié)構(gòu)的第二封裝基底205用作該參照光的透射窗口，其制成材料選用對參照光透明的材料，例如D263玻璃。優(yōu)選地，所述中空框架204的制成材料包括鍺、硅、硒化鋅、硫化鋅、玻璃、D263玻璃或者可伐合金。例如，所述中空框架204采用玻璃材料制作時，不但可降低材料成本，當(dāng)通過諸如玻璃打孔的方式生成時,也可顯著降低中空框架的加工成本。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述中空框架的制成材料僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的中空框架的制成材料如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。優(yōu)選地，所述第一封裝基底203與所述中空框架204間的鍵合、所述中空框架204與所述第二封裝基底205的鍵合以及所述封裝部件與所述第二封裝基底205的鍵合包括直接鍵合方式和/或通過鍵合材料進(jìn)行鍵合的方式。以直接鍵合方式為例，所述第一封裝基底203與所述中空框架204之間、所述中空框架204與所述第二封裝基底205之間、所述封裝部件與所述第二封裝基底205之間通過諸如硅-硅鍵合或離子鍵鍵合等方式進(jìn)行直接鍵合,并且通過施加電壓、壓力和高溫條件中的至少一種來完成鍵合過程。下面以通過鍵合材料進(jìn)行鍵合的方式為例進(jìn)行說明，所述第一封裝基底203與所述中空框架204之間、所述中空框架204與所述第二封裝基底205之間、所述封裝部件與所述第二封裝基底205之間通過諸如玻璃、合金、金屬等材料進(jìn)行鍵合，并且通過施加電壓、 壓力和高溫條件中的至少一種來完成鍵合過程。在此，本發(fā)明中所使用的“鍵合”一詞，泛指直接或通過連接材料結(jié)合，粘合等。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述第一封裝基底、中空框架、第二封裝基底、封裝部件間的鍵合方式僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的第一封裝基底、中空框架、第二封裝基底、封裝部件間的鍵合方式如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。在一具體實施例中，所述第一封裝基底203與所述中空框架204也可采用一體成型結(jié)構(gòu)，或者所述第二封裝基底205與所述中空框架204采用一體成型結(jié)構(gòu)。具體地，為了減少第一封裝基底203、中空框架204和第二封裝基底205之間需要進(jìn)行鍵合的鍵合次數(shù)，例如，第二封裝基底205和中空框架204采用一體成型結(jié)構(gòu)；或者在封裝所述封裝部件之前，預(yù)先將所述第二封裝基底205和所述中空框架204鍵合在一起，形成凹型容置空間。又如，第一封裝基底203和中空框架204采用一體成型結(jié)構(gòu)；或者在封裝所述封裝部件之前，預(yù)先將所述第一封裝基底203和所述中空框架204鍵合在一起，形成凹型容置空間。在另一具體實施例中，還可將所述第一封裝基底203、中空框架204和第二封裝基底205依序放置并對準(zhǔn)，然后一次性地完成所有需要鍵合的位置的鍵合過程。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例用于封裝部件的封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成示意圖。其中，該封裝部件包括但不局限于，MEMS芯片、紅外傳感器、MEMS紅外傳感器、紅外焦平面陣列等等。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述利用本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝的封裝部件僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的利用本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝的封裝部件如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。在圖3所示的封裝結(jié)構(gòu)中，第一封裝基底303、中空框架304、第二封裝基底305分別與圖2所示的第一封裝基底203、中空框架204、第二封裝基底205相同或相似，并且圖3中包括襯底301和器件的封裝部件也與圖2所描述的封裝部件相同或相似，為描述簡便起見，故此處不再贅述，并通過引用的方式包含于此。該封裝結(jié)構(gòu)還包括氣體吸附劑307，所述氣體吸附劑307固定于所述封裝結(jié)構(gòu)的封閉腔體302中。具體地，為保持封閉腔體302長期穩(wěn)定，在不影響封裝部件中的器件工作的條件下，在該封閉腔體302內(nèi)的任意位置處固定該氣體吸附劑307，例如，該氣體吸附劑307在封裝時放置并進(jìn)行固定，或者在封裝之前放置并進(jìn)行固定，或者直接鍍在襯底301、第二封裝基底305、中空框架304或第一封裝基底303與該封閉腔體302相接觸的側(cè)壁面。優(yōu)選地，在不影響器件工作的前提下，所述氣體吸附劑307以薄膜形式鍍在所述封閉腔體302中的任一腔壁表面或所述封裝部件的任一表面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述將氣體吸附劑固定于封閉腔體中的方式僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的將氣體吸附劑固定于封閉腔體中的方式如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。優(yōu)選地，所述氣體吸附劑307以直接鍵合方式或通過鍵合材料鍵合的方式固定于所述封閉腔體302中。以直接鍵合方式為例，所述氣體吸附劑307與所述封閉腔體302通過諸如金屬-金屬鍵合、玻璃-玻璃鍵合、或離子鍵鍵合等方式直接鍵合于鍵合位置306，并且通過施加電壓、壓力和高溫條件中的至少一種來完成鍵合過程。以通過鍵合材料進(jìn)行鍵合的方式為例，預(yù)先將鍵合材料放置于鍵合位置306，然后所述氣體吸附劑307與所述封閉腔體302通過諸如玻璃、合金、金屬等材料進(jìn)行鍵合，并且通過施加電壓、壓力和高溫條件中的至少一種來完成鍵合過程。在此，所述合金包括金、銀、錫和銦中任意兩種或兩種以上的組合，以及所述金屬包括金、銀、錫或銦。在此，本發(fā)明中所使用的“鍵合”一詞，泛指直接 或通過連接材料結(jié)合，粘合等。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述氣體吸附劑與封閉腔體間的鍵合方式僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的氣體吸附劑與封閉腔體間的鍵合方式如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。在一具體實施例中，所述氣體吸附劑307、所述封裝部件、所述第一封裝基底303、所述中空框架304或者所述第二封裝基底305需要鍵合的部分鍍有粘合浸潤膜(未示出)。優(yōu)選地，所述粘合浸潤膜包括鉻、鈦、鎳、金和鉬中的至少一種金屬。例如，該封裝結(jié)構(gòu)在所述氣體吸附劑307、所述封裝部件、所述第一封裝基底303、所述中空框架304或所述第二封裝基底305需要鍵合的鍵合表面鍍上粘合浸潤膜，諸如Cr/Ni/Au (鉻/鎳/金)、Ti/Ni/Au (鈦/鎳/金)、Cr/Au (鉻/金)、Ti/Au (鈦/金)等,從而保證諸如合金的鍵合材料與鍵合部分形成更牢固的鍵合。具體地，在進(jìn)行鍵合時，諸如合金或金屬的鍵合材料會浸潤在粘合浸潤膜的表面，從而形成牢固的鍵合。又如，在氣體吸附劑307和襯底301的背面或側(cè)面上的某一區(qū)域鍍上粘合浸潤膜，通過使用該粘合浸潤膜，同樣能夠使鍵合材料在該區(qū)域最后形成鍵合時更好地固定該氣體吸附劑307和襯底301。在一具體實施例中，所述第一封裝基底303或所述第二封裝基底305的上表面和下表面的至少一個表面鍍有紅外增透膜。例如，所述封裝部件包括紅外傳感器，為了增強紅外線的透射效率，將紅外線入射方向的所述第一封裝基底303或所述第二封裝基底305的上表面和下表面中的至少一個表面上鍍有紅外增透膜。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的另一個方面用于封裝部件的封裝方法的方法流程圖。其中，該封裝部件包括襯底與器件，并且所述器件固定于所述襯底之上。在此，所述封裝部件包括但不局限于，MEMS芯片、紅外傳感器、MEMS紅外傳感器、紅外焦平面陣列等等。在步驟SI中，將中空框架與第二封裝基底的上表面相接觸，并將第一封裝基底的下表面與所述中空框架相接觸，以使得所述中空框架、所述第一封裝基底和所述第二封裝基底形成封閉腔體，其中，所述封裝部件位于所述封閉腔體中。例如，該封裝方法先將中空框架與所述第二封裝基底的上表面相接觸，然后再將所述第一封裝基底的下表面與所述中空框架相接觸；或者，該封裝方法先將所述第一封裝基底的下表面與所述中空框架相接觸，然后再將所述中空框架與所述第二封裝基底的上表面相接觸。又如，為便于將所述第二封裝基底和所述中空框架快速地進(jìn)行鍵合，在封裝所述封裝部件之前，預(yù)先將所述第二封裝基底的上表面和所述中空框架通過諸如鍵合材料鍵合在一起，形成凹型容置空間，然后將所述第一封裝基底的下表面與所述中空框架相接觸，以使得所述中空框架、所述第一封裝基底和所述第二封裝基底形成封閉腔體，其中，所述封裝部件位于所述封閉腔體中，即，所述封裝部件的器件和所述封裝部件的襯底均封閉于所述封閉腔體中。再如，預(yù)先將所述第一封裝基底和所述中空框架鍵合在一起，形成凹型容置空間，然后將所述第二封裝基底的上表面與所述中空框架相接觸，以使得所述中空框架、所述第一封裝基底和所述第二封裝基底形成封閉腔體，其中，所述封裝部件位于所述封閉腔體中。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述將第一封裝基底的下表面以及第二封裝基底的上表面與所述中空框架相接觸的方式僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的將第一封裝基底的下表面以及第二封裝基底的上表面與所述中空框架相接觸的方式如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。在步驟S2中，加熱所述封裝部件、所述中空框架、所述第一封裝基底和所述第二 封裝基底所形成的封裝結(jié)構(gòu)中的全部或部分。具體地，在上述步驟Si中，所述中空框架、所述第一封裝基底和所述第二封裝基底形成封閉腔體，然后所述封裝方法在步驟S2中同時加熱或依先后順序而部分加熱所述封裝部件、所述中空框架、所述第一封裝基底和所述第二封裝基底。優(yōu)選地，該封裝方法還包括步驟S4(未示出)，在所述步驟S4中，所述封裝方法將氣體吸附劑固定于所述封裝結(jié)構(gòu)的封閉腔體中。例如，將該氣體吸附劑在封裝前放置，封裝時鍵合固定；或者，在封裝之前放置并進(jìn)行固定；或者，可直接以鍍膜方式鍍在所述封閉腔體內(nèi)，諸如，所述封裝部件的襯底、第二封裝基底、中空框架或第一封裝基底與該封閉腔體相接觸的側(cè)壁面。又如，將該氣體吸附劑固定于第二封裝基底的上表面，或者將所述氣體吸附劑鍍于所述第一封裝基底、所述第二封裝基底或所述中空框架與所述封閉腔體相接觸的表面的任意位置。優(yōu)選地，在加熱過程中對封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行加壓或加電，以形成良好的密封。在步驟S3中，冷卻所述封裝結(jié)構(gòu)。例如，所述封裝結(jié)構(gòu)通過上述步驟S2進(jìn)行熱鍵合后，該封裝方法可通過諸如風(fēng)冷、水冷或自然冷卻等方式來冷卻所述封裝結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述將第一封裝基底的下表面與所述中空框架相結(jié)合的方式僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的將第一封裝基底的下表面與所述中空框架相結(jié)合的方式如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。優(yōu)選地，在所述步驟SI和S2之間，該封裝方法還包括步驟S5 (未示出)，在所述步驟S5中，所述封裝方法將所述尚未密封的封裝結(jié)構(gòu)放入真空系統(tǒng)中；然后，對所述真空系統(tǒng)進(jìn)行抽真空處理；最后，對所述封裝結(jié)構(gòu)在鍵合溫度以下進(jìn)行烘烤去氣。具體地，將所述尚未密封的第一封裝基底、中空框架、第二封裝基底、封裝部件連同相應(yīng)的鍵合材料放置在真空系統(tǒng)中，然后對該真空系統(tǒng)進(jìn)行抽真空處理，以便所述第一封裝基底、所述中空框架和第二封裝基底構(gòu)成的封閉腔體形成真空腔體，并且與所述第二封裝基底相鍵合的封裝部件密封于所述真空腔體中。在一具體實施例中，該封裝方法采用分步加熱方式完成所述封裝結(jié)構(gòu)的熱鍵合過程。優(yōu)選地，將所述第一封裝基底、所述中空框架和所述封裝部件構(gòu)成所述封裝結(jié)構(gòu)的第一部分，以及將所述氣體吸附劑和所述第二封裝基底構(gòu)成所述封裝結(jié)構(gòu)的第二部分，分離所述封裝結(jié)構(gòu)的第一部分和第二部分；然后，在所述步驟S2中，該封裝方法先后加熱所述封裝結(jié)構(gòu)的第二部分和所述封裝結(jié)構(gòu)的第一部分。具體地，該封裝方法先移除所述封裝結(jié)構(gòu)的第一部分；然后，對所述封裝結(jié)構(gòu)的第二部分進(jìn)行加熱，以激活所述氣體吸附劑；接著，將所述封裝結(jié)構(gòu)的第二部分冷卻至封裝鍵合溫度以下；將所述第一部分與冷卻后的所述第二部分對準(zhǔn)，以構(gòu)成所述封裝結(jié)構(gòu)；最后，將所述封裝結(jié)構(gòu)加熱至所述封裝鍵合溫度，以完成第一封裝基底、中空框架、第二封裝基底、封裝部件和氣體吸附劑中需要鍵合位置的鍵合過程。在此，所述封裝鍵合溫度是指所述第一封裝基底、中空框架和第二封裝基底間需要進(jìn)行熱鍵合的鍵合溫度。在另一具體實施例中，該封裝方法還可將所述第一封裝基底和所述封裝部件構(gòu)成所述封裝結(jié)構(gòu)的第一部分，以及將所述中空框架、氣體吸附劑和所述第二封裝基底構(gòu)成所述封裝結(jié)構(gòu)的第二部分，然后采用與上述步驟相類似的加熱過程進(jìn)行分步加熱。在又一具體實施例中，該封裝方法也可先將所述封裝結(jié)構(gòu)中的第一封裝基底、第二封裝基底、中空框架相接觸，然后再將所述封裝結(jié)構(gòu)劃分為第一部分和第二部分；或者，先將所述封裝結(jié)構(gòu)劃分為第一部分和第二部分，然后在步驟SI中將所述第一部分和所述第二部分相接觸。由此可知，將封裝結(jié)構(gòu)中的第一封裝基底、第二封裝基底、中空框架相接觸的步 驟與所述封裝結(jié)構(gòu)被劃分為第一部分和第二部分的步驟并無必然的先后關(guān)系，亦即，在加熱所述封裝結(jié)構(gòu)前，不僅可先將所述封裝結(jié)構(gòu)分為第一部分和第二部分，然后再將所述第一部分和第二部分相接觸；也可將所述封裝結(jié)構(gòu)中的第一封裝基底、第二封裝基底和中空框架相接觸，然后再將所述第一封裝基底、第二封裝基底、中空框架和封裝部件所構(gòu)成的封裝結(jié)構(gòu)分為第一部分和第二部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述將所述封裝結(jié)構(gòu)劃分為不同部分的方式僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的將所述封裝結(jié)構(gòu)劃分為不同部分的方式如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。在另一具體實施例中，該封裝方法采用同時加熱方式完成所述封裝結(jié)構(gòu)的熱鍵合過程。具體地，在同時加熱的過程中，當(dāng)所述封裝結(jié)構(gòu)的第一封裝基底、第二封裝基底和中空框架所形成的封閉腔體中放置有氣體吸附劑時，該封裝方法選取所述氣體吸附劑激活所需的溫度小于封裝鍵合時所用的所述鍵合材料的鍵合所需溫度和所述封裝部件的器件可承受的最高溫度，并且，選取所述鍵合材料的鍵合所需溫度小于所述封裝部件的器件可承受的最高溫度，因此，當(dāng)所述第一封裝基底、中空框架、第二封裝基底、氣體吸附劑和封裝部件被加熱至所述鍵合材料的鍵合所需溫度時，所述氣體吸附劑已達(dá)到激活所需的溫度從而被成功激活，并且熱鍵合過程完成時所述封裝部件的器件的實際溫度仍然在其可承受的最聞溫度之下。優(yōu)選地，在同時加熱的過程中，氣體吸附劑達(dá)到的最高溫度高于封裝鍵合時所用的鍵合材料達(dá)到的最高溫度。例如，當(dāng)所述氣體吸附劑激活所需的溫度高于所述封裝鍵合時所用的鍵合材料的鍵合所需溫度時，該封裝方法通過一個特定的加熱裝置或加熱方法，使得加熱過程中所述氣體吸附劑達(dá)到的最高溫度高于所述封裝鍵合時所用的鍵合材料達(dá)到的最高溫度，以便熱鍵合過程完成的同時，所述氣體吸附劑也被激活。優(yōu)選地，在同時加熱的過程中，氣體吸附劑達(dá)到的最高溫度高于所述封裝部件的器件達(dá)到的最高溫度。例如，當(dāng)所述氣體吸附劑激活所需的溫度高于所述封裝部件的器件可承受的最高溫度時，該封裝方法通過一個特定的加熱裝置或加熱方法，使得加熱過程中所述氣體吸附劑達(dá)到的最高溫度高于所述封裝部件的器件達(dá)到的最高溫度，以便所述氣體吸附劑被激活的同時，所述封裝部件的器件的實際溫度仍然在其可承受的最高溫度之下，從而不會對所述封裝部件的器件造成損害。優(yōu)選地，在同時加熱的過程中，鍵合材料達(dá)到的最高溫度高于所述封裝部件的器件達(dá)到的最高溫度。例如，當(dāng)所述封裝鍵合時所用的鍵合材料的鍵合所需溫度高于所述封裝部件的器件可承受的最高溫度時，該封裝方法通過一個特定的加熱裝置或加熱方法，使得加熱過程中所述封裝鍵合時所用的鍵合材料達(dá)到的最高溫度高于所述封裝部件的器件達(dá)到的最高溫度，以便熱鍵合過程完成的同時，所述封裝部件的器件的實際溫度仍然在其可承受的最高溫度之下，從而不會對所述封裝部件的器件造成損害。優(yōu)選地，所述第二封裝基底、所述中空框架以及所述第一封裝基底相鍵合的部分鍍有粘合浸潤膜。更優(yōu)選地，所述粘合浸潤膜包括鉻、鈦、鎳、金和鉬中的至少一種金屬。例如，該封裝方法還在所述氣體吸附劑、所述封裝部件、所述第一封裝基底、所述中空框架或所述第二封裝基底需要鍵合的鍵合表面鍍上粘合浸潤膜，諸如Cr/Ni/Au (鉻/鎳/金)、Ti/ Ni/Au (鈦/鎳/金)、Cr/Au (鉻/金)、Ti/Au (鈦/金)等。例如,該封裝方法還將鍵合材料放置在所述封裝結(jié)構(gòu)中需要進(jìn)行鍵合的部分位置或全部位置；以及將所述鍵合材料和所述粘合浸潤膜設(shè)置為部分或全部重疊，從而保證諸如合金或金屬的鍵合材料與鍵合部分形成更牢固的鍵合。具體地，在進(jìn)行鍵合時，諸如合金或金屬的鍵合材料會浸潤在粘合浸潤膜的表面，從而形成牢固地鍵合。又如，在氣體吸附劑和封裝部件的襯底的背面或側(cè)面上的某一區(qū)域鍍上粘合浸潤膜，通過使用該粘合浸潤膜，同樣能夠使鍵合材料在該區(qū)域最后形成鍵合時更好地固定該氣體吸附劑和襯底。優(yōu)選地，該氣體吸附劑以直接鍵合方式或通過鍵合材料鍵合的方式固定于所述封閉腔體中。以直接鍵合方式為例，所述氣體吸附劑與所述封閉腔體通過諸如金屬-金屬鍵合、玻璃-玻璃鍵合或離子鍵鍵合等方式直接鍵合于鍵合位置，并且通過施加電壓、壓力和高溫條件中的至少一種來完成鍵合過程。以通過鍵合材料進(jìn)行鍵合的方式為例，預(yù)先將鍵合材料放置于鍵合位置，然后所述氣體吸附劑與所述封閉腔體通過諸如玻璃、合金、金屬等材料進(jìn)行鍵合，并且通過施加電壓、壓力和高溫條件中的至少一種來完成鍵合過程。在此，所述合金包括金、銀、錫和銦中任意兩種或兩種以上的組合，以及所述金屬包括金、銀、錫或銦。在此，本發(fā)明中所使用的“鍵合”一詞，泛指直接或通過連接材料結(jié)合，粘合等。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述氣體吸附劑與封閉腔體間的鍵合方式僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的氣體吸附劑與封閉腔體間的鍵合方式如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。優(yōu)選地，該封裝結(jié)構(gòu)的第一封裝基底、中空框架或者第二封裝基底中的至少一個是整片，在封裝前將多個所述封裝部件單獨放置于多個所述封閉腔體中，并且在封裝完成后將所述封裝結(jié)構(gòu)分割成僅包含單個封裝部件的封裝單元。在此，所述第一封裝基底、中空框架或者第二封裝基底中的至少一個整片可利用切片工藝得到兩個或兩個以上的封裝單元，每一封裝單元僅包含單個的封裝部件。圖5示意性地說明了根據(jù)本發(fā)明的再一個方面用于封裝部件的封裝結(jié)構(gòu)在進(jìn)行準(zhǔn)晶圓級封裝時的結(jié)構(gòu)分解示意圖。具體地，該封裝結(jié)構(gòu)在進(jìn)行準(zhǔn)晶圓級封裝時，諸如使用所述第一封裝基底、中空框架、第二封裝基底中的至少一個整片。在此，術(shù)語“整片”，是指該封裝結(jié)構(gòu)可切割出兩個或兩個以上封裝單元，即第一封裝基底、中空框架或者第二封裝基底的完整材料，可以是圓片，也可以是方形、長方形片或其他形狀。諸如，該第一封裝基底為一整片；或者，第二封裝基底為一整片；或者，位于第一封裝基底和第二封裝基底之間的中空框架為一整片。因此，該封裝結(jié)構(gòu)以及封裝方法適于批量生產(chǎn)，當(dāng)將其用于準(zhǔn)晶圓級封裝時，在封裝多個封裝部件的過程中，封裝結(jié)構(gòu)的第一封裝基底、中空框架以及第二封裝基底可以是整片，封裝時在每個中空框架中放置封裝部件，待封裝好以后再進(jìn)行切片操作，不僅生產(chǎn)方便，而且成本低廉。采用玻璃或硅、鍺等材料而非金屬或合金材料制作基底和中空框架，使得封裝后進(jìn)行切片方便可行。參照圖5，本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)在進(jìn)行準(zhǔn)晶圓級封裝時，包括但不限于使用整片中空框架、整片第一封裝基底、整片第二封裝基底，并且多 個獨立的封裝部件(未示出)分別位于所述整片中空框架中的每一個中空框格中。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解上述封裝結(jié)構(gòu)在進(jìn)行準(zhǔn)晶圓級封裝時的封裝方式僅為舉例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的封裝結(jié)構(gòu)在進(jìn)行準(zhǔn)晶圓級封裝時的方式如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍以內(nèi)，并以引用方式包含于此。在上文中，結(jié)合附圖對本發(fā)明的多個優(yōu)選實施例進(jìn)行了詳細(xì)描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明中所使用的“接觸”一詞，既包括封裝結(jié)構(gòu)中的一組件與另一組件直接相接觸，也包括該組件通過鍵合材料和/或粘合浸潤膜與該另一組件相接觸。例如，所述封裝部件的襯底與第二封裝基底的上表面相接觸時，所述封裝部件的襯底可與所述第二封裝基底的上表面直接接觸，也可通過設(shè)置在所述封裝部件的襯底和所述第二封裝基底的上表面之間的鍵合材料和/或粘合浸潤膜與所述第二封裝基底的上表面相接觸。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。此夕卜，顯然“包括” 一詞不排除其他單元或步驟，單數(shù)不排除復(fù)數(shù)。系統(tǒng)權(quán)利要求中陳述的多個單元或裝置也可以由一個單元或裝置通過軟件或者硬件來實現(xiàn)。第一，第二等詞語用來表示名稱，而并不表示任何特定的順序。
權(quán)利要求
1.一種封裝結(jié)構(gòu)，其中，所述封裝結(jié)構(gòu)包括 中空框架，包括上表面和下表面； 第一封裝基底，位于所述中空框架的上方，與所述中空框架的上表面密封鍵合； 第二封裝基底，位于所述中空框架的下方，與所述中空框架的下表面密封鍵合；以及 封裝部件，包括襯底和器件，所述器件位于所述襯底之上，并且所述中空框架、所述第一封裝基底和所述第二封裝基底中的任意一個與所述襯底相鍵合； 其中，所述中空框架、所述第一封裝基底和所述第二封裝基底形成一個封閉腔體，并且所述封裝部件容置于所述封閉腔體中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中，所述封閉腔體為真空腔體，并且所述封裝部件密封于所述真空腔體中。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中，在所述第一封裝基底材料和所述中空框架材料中，熱膨脹系數(shù)較小的材料的熱膨脹系數(shù)不小于熱膨脹系數(shù)較大的材料的熱膨脹系數(shù)的40%，以及在所述第二封裝基底材料和所述中空框架材料中，熱膨脹系數(shù)較小的材料的熱膨脹系數(shù)不小于熱膨脹系數(shù)較大的材料的熱膨脹系數(shù)的40%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中，所述第一封裝基底材料、所述中空框架材料和所述第二封裝基底材料的熱膨脹系數(shù)相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中，所述第一封裝基底材料、所述中空框架材料和所述第二封裝基底材料中的至少兩種材料相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中，所述第一封裝基底材料或第二封裝基底材料是對紅外線透明、對參照光透明或者對紅外線和參照光均透明的材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中，所述第一封裝基底或第二封裝基底的材料包括鍺、硅、玻璃、D263玻璃、硒化鋅或者硫化鋅。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中，所述中空框架的材料包括鍺、硅、硒化鋅、硫化鋅、玻璃、D263玻璃或者可伐合金。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中，所述第一封裝基底與所述中空框架間的鍵合、所述中空框架與所述第二封裝基底的鍵合以及所述封裝部件與所述第二封裝基底的鍵合包括直接鍵合方式和/或通過鍵合材料進(jìn)行鍵合的方式。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中任一項所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中，所述封裝結(jié)構(gòu)還包括氣體吸附劑，所述氣體吸附劑固定于所述封閉腔體中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中，所述氣體吸附劑以薄膜形式鍍在所述封閉腔體中的任一腔壁表面或所述封裝部件的任一表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中，所述氣體吸附劑以直接鍵合方式或通過鍵合材料鍵合的方式固定于所述封閉腔體中。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中任一項所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中，所述鍵合材料包括玻璃、合金或者金屬。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中，所述合金包括金、銀、錫和銦中任意兩種或兩種以上的組合，以及所述金屬包括金、銀、錫或銦。
15.根據(jù)權(quán)利要求9至14中任一項所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中，所述封裝部件、所述第一封裝基底、所述中空框架或者所述第二封裝基底相鍵合的部分鍍有粘合浸潤膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中，所述粘合浸潤膜包括鉻、鈦、鎳、金和鉬中的至少一種金屬。
17.根據(jù)權(quán)利要求I至16中任一項所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中，在所述第一封裝基底或所述第二封裝基底的上表面和下表面中的至少一個表面鍍有紅外增透膜。
18.根據(jù)權(quán)利要求I至17中任一項所述的封裝結(jié)構(gòu)，其中，所述第一封裝基底與所述中空框架采用一體成型結(jié)構(gòu)，或者所述第二封裝基底與所述中空框架采用一體成型結(jié)構(gòu)。
19.一種用于封裝部件的封裝方法，所述封裝部件包括襯底與器件，所述器件固定于所述襯底之上，其中，所述封裝方法包括以下步驟 a)將中空框架與第二封裝基底的上表面相接觸，并將第一封裝基底的下表面與所述中空框架相接觸，以使得所述中空框架、所述第一封裝基底和所述第二封裝基底形成封閉腔體，其中，所述封裝部件位于所述封閉腔體中； b)加熱所述封裝部件、所述中空框架、所述第一封裝基底和所述第二封裝基底所形成的封裝結(jié)構(gòu)中的全部或部分； c)冷卻所述封裝結(jié)構(gòu)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的封裝方法，其中，在所述步驟a和b之間，該封裝方法還包括 -將所述封裝結(jié)構(gòu)放置于真空系統(tǒng)中； -對所述真空系統(tǒng)進(jìn)行抽真空； -對所述封裝結(jié)構(gòu)在鍵合溫度以下進(jìn)行烘烤去氣。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的封裝方法，其中，在所述步驟b之前，該封裝方法還包括 -將氣體吸附劑放置于、或固定于、或通過鍍膜方式鍍于所述封閉腔體內(nèi)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的封裝方法，其中，該封裝方法還包括 -將所述第一封裝基底、所述中空框架和所述封裝部件構(gòu)成所述封裝結(jié)構(gòu)的第一部分，以及將所述氣體吸附劑和所述第二封裝基底構(gòu)成所述封裝結(jié)構(gòu)的第二部分； -分離所述封裝結(jié)構(gòu)的第一部分和第二部分； 其中，所述步驟b還包括 -加熱所述封裝結(jié)構(gòu)的第二部分，以激活所述氣體吸附劑； -冷卻所述封裝結(jié)構(gòu)的第二部分至封裝鍵合溫度以下； -將第一部分與冷卻后的所述第二部分對準(zhǔn)，以構(gòu)成所述封裝結(jié)構(gòu)； -加熱所述封裝結(jié)構(gòu)至所述封裝鍵合溫度。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的封裝方法，其中，所述步驟b還包括 -同時加熱所述封裝部件、所述中空框架、所述第一封裝基底、所述第二封裝基底以及所述氣體吸附劑，以便激活所述氣體吸附劑并封裝鍵合所述封裝部件、所述中空框架、所述第一封裝基底和所述第二封裝基底。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的封裝方法，其中，在同時加熱的過程中，氣體吸附劑達(dá)到的最高溫度高于封裝鍵合時所用的鍵合材料達(dá)到的最高溫度。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的封裝方法，其中，在同時加熱的過程中，氣體吸附劑達(dá)到的最高溫度高于所述封裝部件的器件達(dá)到的最高溫度。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的封裝方法，其中，在同時加熱的過程中，鍵合材料達(dá)到的最高溫度高于所述封裝部件的器件達(dá)到的最高溫度。
27.根據(jù)權(quán)利要求19至26中任一項所述的封裝方法，其中，所述封裝部件、所述第二封裝基底、所述中空框架以及所述第一封裝基底相鍵合的部分鍍有粘合浸潤膜。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的封裝方法，其中，所述粘合浸潤膜包括鉻、鈦、鎳、金和鉬中的至少一種金屬。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或28所述的封裝方法，其中，在步驟b之前，該封裝方法還包括 -將鍵合材料放置在所述封裝結(jié)構(gòu)中需要進(jìn)行鍵合的部分位置或全部位置；以及 -將所述鍵合材料和所述粘合浸潤膜設(shè)置為部分或全部重疊。
30.根據(jù)權(quán)利要求21至29中任一項所述的封裝方法，其中，該封裝方法還包括 -將所述氣體吸附劑鍍于或固定于所述第一封裝基底、所述第二封裝基底或所述中空框架與所述封閉腔體的內(nèi)表面的任意位置。
31.根據(jù)權(quán)利要求19至30中任一項所述的封裝方法，其中，在所述步驟a至c的至少一個步驟中，對所述封裝結(jié)構(gòu)施加壓力、重力和電壓中的至少一種。
32.根據(jù)權(quán)利要求19至31中任一項所述的封裝方法，其中，所述封裝結(jié)構(gòu)的第一封裝基底、中空框架或者第二封裝基底中的至少一個是整片，在封裝前將多個所述封裝部件單獨放置于多個所述封閉腔體中，并且在封裝完成后將所述封裝結(jié)構(gòu)分割成僅包含單個封裝部件的封裝單元。
33.根據(jù)權(quán)利要求32中所述的封裝方法，其中，所述整片的材料包括硒化鋅、硫化鋅、鍺、硅或者玻璃。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于封裝部件的封裝結(jié)構(gòu)和封裝方法，包括中空框架，包括上表面和下表面；第一封裝基底，位于中空框架的上方，與該上表面密封鍵合；第二封裝基底，位于中空框架的下方，與該下表面密封鍵合；以及封裝部件，包括襯底和器件，該器件位于襯底之上，并且中空框架、第一封裝基底和第二封裝基底中的任意一個與襯底相鍵合；中空框架、第一封裝基底和第二封裝基底形成一個封閉腔體，該封裝部件容置于封閉腔體中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該封裝結(jié)構(gòu)能夠?qū)ㄆ骷约耙r底的被封裝芯片完全封裝在封閉腔體中，因而被封裝芯片的上下表面并不會出現(xiàn)壓強差，在封裝過程中被封裝的芯片不會發(fā)生形變，進(jìn)而被封裝芯片的器件性能不受影響。
文檔編號B81B7/00GK102815657SQ20111015265
公開日2012年12月12日 申請日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月8日
發(fā)明者沈憧棐, 陳學(xué)枝 申請人:上海巨哥電子科技有限公司