MEMS器件的W2W真空封装研究

开发了一种适于MEMS器件的基于W2W(圆片对圆片)工艺的简易的圆片级真空封装方法。通过电镀工艺在MEMS器件圆片和封盖圆片上各沉积含5μm Cu和1.5μm Sn金属层的键合环。器件圆片和封盖圆片在160℃及0.01Pa的真空环境中保持10 min以形成真空,之后在270℃及4 MPa保持30 min通过Cu和Sn的互溶扩散工艺完成键合。测量键合区内Cu元素和Sn元素的重量比,证实形成了Cu3Sn和Cu6Sn5金属间化合物。通过剪切力测试对单个芯片的键合面强度进行标定,计算剪切强度达32.20 MPa。