[发明专利]一种LCC封装应力释放结构

说明书

本发明属于封装领域，具体涉及一种LCC封装应力释放结构。一种LCC封装应力释放结构，包括与芯片外形匹配的应力释放结构，应力释放结构上设置锚点和支撑点，锚点和支撑点之间通过连接梁连接。本发明的效果是：1)在不改变原有LCC壳体材料、增大工艺成本的前提下，通过应力释放结构能够有效降低因材料热膨胀系数不匹配导致的热应力。2)在不显著增大体积的前提下，通过位于LCC壳体内部的应力释放结构能够有效隔离和衰减外界振动、冲击等力学输入，降低机械应力、防护芯片，提升系统的力学环境适应性。

技术领域

本发明属于封装领域，具体涉及一种LCC封装应力释放结构。

背景技术

LCC封装是微机电系统常见的封装形式，如图1所示，具有批量制造、成本低等优点，能够为MEMS敏感元件(芯片)提供高真空高稳定密闭环境，同时利于实现系统的小型集成化；目前广泛应用于MEMS陀螺、MEMS加速度计等封装中。

现有LCC封装中，通常通过金锡焊料将MEMS芯片和LCC壳体直接键合，如图2所示，这种封装方式存在如下问题。

1)LCC壳体材料通常选用Al₂O₃陶瓷，其热膨胀系数为6～7ppm/℃，MEMS芯片通常为硅材料，其热膨胀系数为2～3ppm/℃。MEMS封装一般需适应较大的温度变化范围，如室温～+300℃，LCC壳体与芯片之间较大的热膨胀系数不匹配极易产生应力，进而恶化系统的整体性能。

2)MEMS芯片特征尺寸通常在微米量级，部分还采用悬臂结构，相对脆弱，直接将LCC壳体与芯片焊接易引入外界振动、冲击等力学干扰，一方面对MEMS芯片强度提出较大挑战，另一方面易导致材料蠕变和迟滞，进而降低系统的力学环境适应性。

选用热膨胀系数相对较小的AlN陶瓷作为LCC壳体材料可在一定程度上降低封装应力，但其价格高达Al₂O₃陶瓷7～10倍，大大增加了成本。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种LCC封装应力释放结构。

本发明是这样实现的：一种LCC封装应力释放结构，包括与芯片外形匹配的应力释放结构，应力释放结构上设置锚点和支撑点，锚点和支撑点之间通过连接梁连接。

如上所述的一种LCC封装应力释放结构，其中，所述的锚点设置在中心，支撑点设置在四周。

如上所述的一种LCC封装应力释放结构，其中，所述的锚点设置在应力释放结构中心，锚点的形状为方形或圆形，锚点通过键合或胶黏的方式与LCC壳体相连，以锚点为中心，放射性设置4个或更多的连接梁，在应力释放结构最外围设置与连接梁数量匹配的支撑点，支撑点与锚点通过连接梁连接。

如上所述的一种LCC封装应力释放结构，其中，锚点下方设置锚接凸台。

如上所述的一种LCC封装应力释放结构，其中，所述的锚点设置在四周，支撑点设置在中心。

如上所述的一种LCC封装应力释放结构，其中，所述的锚点设置在应力释放结构四周，锚点的形状为方形或圆形，锚点通过键合或胶黏的方式与LCC壳体相连，以锚点为定点以应力释放结构几何中心为中心，放射性设置4个或更多的连接梁，在应力释放结构中心处设置与连接梁数量匹配的支撑点，支撑点与锚点通过连接梁连接。

如上所述的一种LCC封装应力释放结构，其中，锚点下方设置锚接凸台。

如上所述的一种LCC封装应力释放结构，其中，应力释放结构的材料为7740玻璃或4J44铁钴镍合金。