[发明专利]一种基于MEMS原子芯片的物理封装件及其封装方法

摘要

一种基于MEMS原子芯片的物理封装件及其封装方法，它涉及一种物理封装件及其封装方法。本发明为了解决现有的微型碱金属原子气室在传感器系统应用过程中存在加热功耗过大及磁干扰的问题。封装件：陶瓷外壳分别与上、下透光窗密封连接，上支撑膜和下支撑膜粘接在微结构原子芯片的上、下表面，微结构原子芯片与内连接支架连接，上支撑膜与下支撑膜粘接在封装腔体内部的陶瓷外壳的基座上。方法：将下透光窗和密封陶瓷外壳密封，将上支撑膜和下支撑膜粘在微结构原子芯片上，上支撑膜与下支撑膜固定连接，微结构原子芯片与内连接支架固定连接，上支撑膜和下支撑膜的加热与测温器引线均与内电极相连，内电极与外电极连接。本发明用于微机电系统领域。

主权项

1.一种基于MEMS原子芯片的物理封装件，其特征在于：它包括封装腔体、内连接支架固定柱(2)、上支撑膜(3)、微结构原子芯片(5)、内连接支架(6)、下支撑膜(7)、内电极(8)和外电极(12)，封装腔体包括上透光窗(1)、上焊料环(4)、下焊料环(9)、下透光窗(10)和陶瓷外壳(11)，陶瓷外壳(11)的上端通过上焊料环(4)与上透光窗(1)密封连接，陶瓷外壳(11)的下端通过下焊料环(9)与下透光窗(10)密封连接，从而构成封装腔体；上支撑膜(3)和下支撑膜(7)均设有基底，上支撑膜(3)和下支撑膜(7)的基底中间均设有光学通孔，上支撑膜(3)和下支撑膜(7)均在基底上集成有加热元件、测温元件和薄膜双绞导电带，上支撑膜(3)的中间单元和下支撑膜(7)的中间单元集成有加热元件和测温元件，薄膜双绞导电带集成在上支撑膜(3)的外框架单元和下支撑膜(7)的外框架单元上,薄膜双绞导电带与加热元件和测温元件之间通过至少四个窄梁结构连接，上支撑膜(3)的加热面与测温面粘接在微结构原子芯片(5)的上表面，下支撑膜(7)的加热面与测温面粘接在微结构原子芯片(5)的下表面，粘接有上支撑膜(3)和下支撑膜(7)的微结构原子芯片(5)与内连接支架(6)固定连接，上支撑膜(3)与下支撑膜(7)通过内连接支架固定柱(2)固定连接并粘接在封装腔体内部的陶瓷外壳(11)的基座上，上支撑膜(3)的加热与测温器引线和下支撑膜(7)的加热与测温器引线均与位于陶瓷外壳的基座上的内电极(8)相连，内电极(8)通过陶瓷外壳的基座上的金属化过孔与外电极(12)连接，外电极(12)与外部温控电路连接。