[发明专利]非磁性封装以及制造方法

说明书

本发明提供一种非磁性密封封装，包括：围绕敞口腔的壁，所述壁具有大体呈平面的非磁性金属密封环，所述非磁性金属密封环以连续环的形式设置成围绕所述壁的上边缘；敏感部件，所述敏感部件接合在所述腔内；以及非磁性盖，所述非磁性盖通过金属密封件密封到所述密封环以封闭所述腔。

技术领域

本发明的实施例大体上涉及对温度、湿度和/或大气成分敏感的装置封装。具体来说，各实施例涉及适用于磁共振成像(“MRI”)设备以及需要非磁性部件的其他应用中的微型机电系统(“MEMS”)。

背景技术

微型机电系统(“MEMS”)是最大尺寸在从约20微米到约1 毫米(0.02–1.0mm)的范围内的装置。这些非常小的电气机器用于许多应用中，例如：从喷墨打印机的墨盒喷射油墨以将文字印刷到纸上；测量车辆或者蜂窝式电话或游戏控制器等手持式装置的加速度；转换空气压力波或表面振动以记录声音；切换纤维阵列中的光信号等。

通常，MEMS用于在小面积或体积范围内可靠地提供高度响应 (小时间常数)的机电功能，例如运动感测。因此，多年以来期望利用MEMS实现MRI系统内的感测和控制。但是，需要在MRI系统中提供“非磁性”部件，即，既非铁磁或顺磁性部件。

迄今为止，MEMS封装依赖于铁磁性和/或顺磁性的材料。作为实事，这部分是因为由陶瓷或塑料等非磁性材料制成的封装被认为需要对包封在所述封装内的MEMS使用存在热损坏风险的密封方法，例如钎焊，以及/或者存在化学损坏风险的密封方法，例如易挥发或透湿性粘合剂。MEM对其颗粒或化学环境敏感，并且也对封装处理条件敏感，因此需要用于控制条件和封装外环境的过程。实际上，MEMS 代表一类封装中需要特别注意的“敏感”部件的类别。该类别的其他组成可包括压电、顺磁和形状记忆合金装置。

鉴于以上内容，需要在非磁性密封封装内提供敏感部件。提供该等封装的关键难度在于设计一种用于将敏感部件接合到敞开的非磁性封装腔内，然后密封所述封装腔，而不对所述敏感部件引发热损坏和/或化学损坏的方法。

发明内容

本发明的实施例提供一种非磁性密封MEMS封装，所述非磁性密封MEMS封装包括非磁性陶瓷封装主体，所述非磁性陶瓷封装主体具有围绕腔的壁，所述腔具有大体呈平面的非磁性金属密封环，所述非磁性金属密封环设置成围绕所述壁的上边缘；未损坏MEMS装置，所述未损坏MEMS装置接合到所述腔内的所述封装主体；以及非磁性盖，所述非磁性盖密封到所述封装主体的所述密封环，以通过密封的金属密封件来封闭所述腔。

本发明的其他实施例提供一种非磁性陶瓷封装主体，所述非磁性陶瓷封装主体包括围绕腔的壁；大体平面的非磁性金属密封环，所述非磁性金属密封环以连续环的形式设置成围绕所述壁的上边缘；以及 MEMS装置，所述MEMS装置接合到所述腔内的所述封装主体。

本发明的其他方面提供制造非磁性密封MEMS装置的方法，所述方法包括：形成非磁性陶瓷封装主体，所述非磁性陶瓷封装主体具有围绕敞口腔的壁；将非磁性并且大体呈平面的金属密封环以连续环的形式安装成围绕所述封装主体壁的上边缘；将MEMS装置接合到所述腔内的所述封装主体；以及将非磁性盖密封到所述密封环。

本发明的其他方面提供一种用于将MEMS装置无焊剂焊接接合到封装主体的方法，所述方法包括提供位于MEMS装置和所述封装主体的相对面之间的铟预成型件；在不引入焊剂的情况下，将所述铟预成型件加热和维持在回流温度范围内；以及将所述MEMS装置与所述铟预成型件摩擦，以回流并且将所述铟预成型件粘附到所述MEMS 装置和所述封装主体。

附图说明

参考附图阅读以下非限定性实施例的描述可以更好地理解本发明，其中：

图1是局部截面透视图，示出了根据本发明实施例的非磁性封装，所述非磁性封装包括密封到非磁性封装主体的示例性非磁性盖。

图2是图1中的非磁性盖的局部截面透视图。