[发明专利]一种基于3D打印的MEMS封装件及封装方法

说明书

本发明公开了一种基于3D打印的MEMS封装件，包括基底、MEMS器件、引线框架和3D打印的空心封装盖板；基底上设置有焊盘；封装盖板与基底对准键合形成中空的封装体，MEMS器件安装于空腔内且固定于基底上，MEMS器件与基底上的焊盘电气连接，焊盘与引线框架电气连接；封装盖板远离MEMS器件的一侧打印有容纳槽，容纳槽内放置有吸气剂。本发明还公开了一种封装方法，包括：S01、通过3D打印技术打印空心封装盖板；采用减薄或划片处理圆片得到基底；S02、将MEMS器件固定于基底上，并与基底上的焊盘连接，再将焊盘与引线框架相连；S03、封装盖板与基底对准键合形成封装体。本发明的封装件及封装方法具有成本低、导热性好、抗冲击性能好、真空度高、工艺简单等优点。

技术领域

本发明主要涉及MEMS封装技术领域，特指一种基于3D打印的MEMS封装件及封装方法。

背景技术

MEMS封装是指安装MEMS器件用的外壳，通过器件上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印刷电路板上的插槽与其他器件相连接。MEMS封装起着进行机械保护和电连接，保护精密的集成电路避免由于机械和环境方面的侵害，并保证在器件的内外之间和各组成部分之间的能源的传递和信号的变换的作用，其一般过程为器件准备、表面键合、引线键合和封装四大步。目前，MEMS键合技术是MEMS封装中最富有挑战性和重要性的技术。键合技术有阳极键合、硅融合键合、玻璃浆料键合、共晶键合、冷压焊键合技术等键合技术。

目前，MEMS封装键合技术采用的封装盖板都是实心简单结构，不能满足如密封空腔内的吸气剂放置、多通道MEMS器件封装等应用场景需求，且其开模成本高昂，研发周期长。传统吸气剂是直接放置在基板上的，一方面吸气剂占用了MEMS封装空间，导致产量低于无吸气剂的MEMS封装，另一方面，直接放置在基板上的吸气剂在加热激活时产生的热量通过封装基板大量传至MEMS器件上。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种低成本、导热性好、抗冲击性能好且真空度高的基于3D打印的MEMS封装件，并相应提供一种步骤简单的封装方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种基于3D打印的MEMS封装件，包括基底、MEMS器件、引线框架和3D打印的空心封装盖板；所述基底上设置有焊盘；所述封装盖板与所述基底对准键合形成中空的封装体，所述MEMS器件安装于封装体的空腔内且固定于基底上，所述MEMS器件的信号引脚与所述基底上的焊盘电气连接，所述焊盘与所述引线框架电气连接；所述封装盖板远离MEMS器件的一侧打印有容纳槽，所述容纳槽内放置有吸气剂。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述封装盖板的空心结构为蜂窝结构、内凹四边形结构、手性结构或圆形结构。

所述封装盖板与所述基底对准键合形成多个空腔，相邻空腔之间相互密封或设有通气槽。

本发明还公开了一种如上所述的基于3D打印的MEMS封装件的封装方法，包括步骤：

S01、通过3D打印技术打印空心封装盖板；采用减薄或划片处理圆片得到基底；

S02、将MEMS器件固定于基底上，并通过信号引脚与所述基底上的焊盘连接，再将焊盘与引线框架相连；

S03、所述封装盖板与所述基底对准键合形成封装体。

作为上述技术方案的进一步改进：

在在步骤S02中，将MEMS器件粘贴固定于基底上，具体工艺依次为：点胶、粘片、固化和烘烤；所述MEMS器件信号引脚与基底的焊盘之间通过引线键合或冷钎焊进行电气连接。