KR101529543B1 - VACUUM PACKAGING METHOD FOR Micro Electro-Mechanical System Devices - Google Patents
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Abstract
본 발명의 멤즈 소자의 진공 패키징 방법은 윈도우 리드 상에 게터 및 본딩 물질을 형성하는 단계를 포함하여 상기 윈도우 리드를 준비하는 단계; 패키지 기판상에 멤즈 소자를 실장하는 단계를 포함하여 상기 패키지 기판을 준비하는 단계; 및 상기 멤즈 소자가 상기 윈도우 리드를 마주하도록, 상기 윈도우 리드를 상기 멤즈 소자가 실장된 상기 패키지 기판에 접착하는 단계를 포함한다.A vacuum packaging method of a MEMS element according to the present invention includes the steps of: preparing the window lead including forming a getter and a bonding material on a window lead; Mounting the MEMS device on a package substrate; preparing the package substrate; And bonding the window lead to the package substrate on which the MEMS element is mounted so that the MEMS element faces the window lead.
Description
본 발명은 멤즈 소자의 고온 진공 패키징 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 마이크로 볼로메타 어레이를 고온 진공 패키징하는 기술에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a high-temperature vacuum packaging method of a MEMS element, and more specifically, to a technique of high-temperature vacuum packaging a microbolometer array.
적외선 검출기는 일반적으로 원적외선 복사에 응답하는 광기반 검출기와 열기반 검출기로 크게 나뉜다 열기반 검출기는 일반적으로 열감지 센서 어레이를 이용하여 대상 물체의 온도 이미지를 생성하도록 영상 시스템을 구현할 수 있다. 이와 같이 물체에서 방출되는 흑체 복사 에너지를 모아 피사체의 온도 영상을 얻는 장비를 원적외선 열영상 시스템(Far-Infrared Thermal Imaging system)이라고 지칭한다. Infrared detectors are broadly divided into light-based detectors and thermal detectors, which generally respond to far-infrared radiation. Thermal detectors can typically implement an imaging system to generate a temperature image of the object using a thermal sensor array. An apparatus that collects the blackbody radiation energy emitted from an object and obtains a temperature image of the object is called a Far-Infrared Thermal Imaging system.
열기반 검출기는 볼로미터(bolometer), 마이크로 볼로미터(microbolometer), 초전기 및 열전대열을 포함하는 것으로 알려져 있다. 모든 물체에서 흑체 복사하는 8~14μm 대역의 원적외선을 렌즈로 마이크로 볼로미터 상에 집속하면, 마이크로 볼로미터의 온도가 상승/하강하게 되고, 이에 따라 마이크로 볼로미터의 전기적 저항이 변화하게 된다. 따라서, 마이크로 볼로미터 셀의 어레이, 즉, 마이크로 볼로미터 어레이(microbolometer array)를 이용-대상 장면의 온도 분포를 원격으로 이미징할 수 있게 된다.Open half detectors are known to include bolometers, microbolometers, superconductors and thermocouples. When the far infrared rays in the 8 to 14 mu m band, which is black-body copied from all the objects, are focused on the microbolometer by the lens, the temperature of the microbolometer is raised or lowered, thereby changing the electrical resistance of the microbolometer. Thus, it is possible to remotely image the temperature distribution of the subject scene using an array of microbolometer cells, i.e., a microbolometer array.
이런 마이크로 볼로미터 어레이는 소위 멤즈 (MEMS, Micro Electro-Mechanical System) 소자의 일종이며 반도체 직접회로 제조 공정을 이용하여 제작된다. 여기에 마이크로 볼로미터 어레이와 같은 멤즈 소자는 집속된 열이 빠져 나가지 못하도록 진공 중에서 작동시켜야 한다. 따라서 진공 패키징 기술이 요구되며, 진공 패키징 재료, 장비 및 공정 원가를 낮추고 제조가 간단한 마이크로 볼로미터 소자와 같은 멤즈 소자의 진공 패키징 기술에 대한 필요성이 대두되고 있다.Such a microbolometer array is a kind of MEMS (Micro Electro-Mechanical System) device and is fabricated using a semiconductor integrated circuit manufacturing process. Here, a MEMS element such as a microbolometer array must be operated in a vacuum to prevent concentrated heat from escaping. Therefore, there is a growing need for vacuum packaging techniques for MEMS devices, such as microvoltrometer devices, which require vacuum packaging techniques and which are low in vacuum packaging materials, equipment and process costs and are simple to manufacture.
본 발명은 종래의 필요성을 충족시키기 위해 안출된 것으로써, 제조가 간단하고 제조 비용을 최소화할 수 있는 멤즈 소자, 이 중에서도 특히 마이크로 볼로미터의 진공 패키징 방법을 제공하기 위한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to meet the needs of the prior art, and is intended to provide a vacuum packaging method of a MEMS element, particularly a microbolometer, which is simple in manufacturing and can minimize manufacturing cost.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical objects to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical subjects which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the present invention .
본 발명의 실시형태에 따른 멤즈 소자의 진공 패키징 방법은 윈도우 리드 상에 게터 및 본딩 물질을 형성하는 단계를 포함하여 상기 윈도우 리드를 준비하는 단계; 패키지 기판상에 멤즈 소자를 실장하는 단계를 포함하여 상기 패키지 기판을 준비하는 단계; 및 상기 멤즈 소자가 상기 윈도우 리드를 마주하도록, 상기 윈도우 리드를 상기 멤즈 소자가 실장된 상기 패키지 기판에 접착하는 단계를 포함할 수 있다. A method of vacuum packaging a MEMS device according to an embodiment of the present invention includes the steps of: preparing the window lead including forming a getter and a bonding material on a window lead; Mounting the MEMS device on a package substrate; preparing the package substrate; And adhering the window lead to the package substrate on which the MEMS element is mounted so that the MEMS element faces the window lead.
본 발명의 실시예에서, 상기 윈도우 리드를 준비하는 단계는: 상기 윈도우 리드 상에 가본딩 물질을 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 가본딩 물질의 높이는 상기 본딩 물질의 높이보다 높으며 상기 윈도우 리드 상의 일부 영역상에 형성될 수 있다. In an embodiment of the present invention, the step of preparing the window lead further comprises forming a bonding material on the window lead, wherein the height of the bonding material is higher than the height of the bonding material, And may be formed on some regions.
본 발명의 실시예에 따라, 상기 윈도우 리드를 상기 패키지 기판에 접착하는 단계는: 상압에서 상기 패키지 기판상에 상기 윈도우 리드를 정렬하여 배치한 후 상기 가본딩 물질을 통해 상기 패키지 기판과 상기 윈도우 리드를 가본딩하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 여기서, 상기 본딩 물질은 상기 패키지 기판에 접촉하지 않을 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the step of bonding the window lead to the package substrate includes: arranging and arranging the window lead on the package substrate at normal pressure, The bonding material may not be in contact with the package substrate.
또한, 본 발명의 실시예에 따라, 상기 패키지 기판을 준비하는 단계는: 상기 패키지 기판(200)과 상기 윈도우 리드 중 적어도 어느 하나의 일부 영역에 가스 구멍을 적어도 하나 형성하는 단계를 더 포함 할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the step of preparing the package substrate may further include forming at least one gas hole in at least one of a part of the
또한, 본 발명의 실시예에 따라, 상기 윈도우 리드를 상기 패키지 기판에 접착하는 단계는: 상압에서 제1판상에 상기 윈도우 리드를 위치시키고 상기 윈도우 리드 상에 상기 패키지 기판을 정렬하여 배치하는 단계; 및 상압에서 상기 제1판을 가열하면서 상기 패키지 기판과 상기 제1판 중 적어도 어느 하나에 압력을 가하여 상기 본딩 물질을 통해 상기 윈도우 리드와 상기 패키지 기판을 밀폐 접착하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the step of bonding the window lead to the package substrate includes: positioning the window lead on the first plate at normal pressure and aligning the package substrate on the window lead; And applying pressure to at least one of the package substrate and the first plate while heating the first plate at normal pressure to hermetically bond the window lead to the package substrate through the bonding material.
또한, 본 발명의 실시예에 따라, 상기 윈도우 리드를 상기 패키지 기판에 접착하는 단계는: 상기 밀폐 접착하는 단계 후에, 상기 제1판 상에서 상기 밀폐 접착된 상기 패키지 기판과 상기 윈도우 리드를 진공 챔버에 장착하는 단계; 및 상기 진공 챔버 내에서 상기 가스 구멍상에 구멍 채움 물질을 위치시키는 단계를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the step of bonding the window lead to the package substrate may include: after the sealing and bonding step, the package substrate and the window lead hermetically bonded on the first plate are bonded to the vacuum chamber Mounting; And positioning the hole filling material on the gas hole in the vacuum chamber.
또한, 본 발명의 실시예에 따라, 상기 윈도우 리드를 상기 패키지 기판에 접착하는 단계는: 상기 구멍 채움 물질을 위치시키는 단계 후에, 상기 진공 챔버 내에서 상기 제1판을 가열하거나 상기 진공 챔버의 온도를 상승시켜 아웃개싱 및 게터 활성화 단계를 수행하는 단계를 더 포함하며, 상기 아웃개싱은 상기 가스 구멍을 통해서 수행될 수 있다. Further, according to an embodiment of the present invention, the step of adhering the window lead to the package substrate further comprises: after the step of positioning the hole filling material, heating the first plate in the vacuum chamber, And performing outgassing and getter activation steps, wherein the outgassing can be performed through the gas holes.
또한, 본 발명의 실시예에 따라, 상기 윈도우 리드를 상기 패키지 기판에 접착하는 단계는: 상기 아웃개싱 및 상기 게터 활성화 단계 후에, 상기 진공 챔버 내에서 상기 구멍 채움 물질을 녹여 상기 구멍 채움 물질로 상기 가스 구멍을 밀폐하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the step of bonding the window lead to the package substrate further comprises: after the outgassing and the getter activation step, the hole filling material is melted in the vacuum chamber, And sealing the gas hole.
또한, 본 발명의 실시형태는 이상에서 설명한 멤즈 소자의 진공 패키징 방법에 따라 제조된 멤즈 소자 패키지를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시형태에서 멤즈 소자는 마이크로 볼로미터 소자를 포함할 수 있다.Further, the embodiment of the present invention may include a MEMS element package manufactured according to the vacuum packaging method of the MEMS element described above. In an embodiment of the present invention, the MEMS element may comprise a microbolometer element.
본 발명의 실시형태에 따르면 제조가 간단하고 제조 비용을 최소화할 수 있는 멤즈 소자, 특히 마이크로 볼로미터 소자의 진공 패키징 방법을 제공할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a vacuum packaging method of a MEMS element, in particular, a micro-bolometer element, which is simple in manufacturing and can minimize manufacturing cost.
또한, 본 발명의 실시형태에 따르면 마이크로 볼로미터 어레이를 이용한 비냉각형 열상센서 제조에 있어서 진공 패키징 재료, 장비 및 공정 원가를 획기적으로 낮출 수 있는 고온 진공 패키징 기술을 제공할 수 있다. In addition, according to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a high-temperature vacuum packaging technique which can drastically lower the vacuum packaging material, equipment, and process cost in the manufacture of an uncooled thermal image sensor using a microbolometer array.
도1은 종래의 마이크로 볼로미터 소자의 패키징 방법을 예시한다.
도2는 본 발명의 제1실시형태에 따른 마이크로 볼로미터 소자의 패키징 방법을 나타낸다.
도3은 도2에 도시된 제1실시형태에 따른 마이크로 볼로미터 소자의 패키징 방법에 따라 제조된 마이크로 볼로미터 소자 패키지의 평면도이다.
도4는 본 발명의 제2실시형태에 따른 마이크로 볼로미터 소자의 패키징 방법을 나타낸다.
도5은 도4에 도시된 제2실시형태에 따른 마이크로 볼로미터 소자의 패키징 방법에 따라 제조된 마이크로 볼로미터 소자 패키지의 평면도이다.FIG. 1 illustrates a conventional method of packaging a micro-bolometer element.
Fig. 2 shows a packaging method of a micro-bolometer element according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view of a microbolometer device package manufactured according to the method of packaging a microbolometer device according to the first embodiment shown in FIG. 2. FIG.
4 shows a packaging method of a microbolometer element according to a second embodiment of the present invention.
5 is a plan view of a microvolumometer device package manufactured according to a method of packaging a microvolumometer element according to a second embodiment shown in FIG.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명된다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면들 중 인용부호들 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 인용부호들로 표시됨을 유의해야 한다. 참고로 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a detailed description of preferred embodiments of the present invention will be given with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The shape and the size of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity of explanation and the same reference numerals are used for the same elements and the same elements are denoted by the same quote symbols as possible even if they are displayed on different drawings Should be. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid unnecessarily obscuring the subject matter of the present invention.
본 발명은 멤즈 소자의 고진공 패키징에 관한 것이며, 이하에서 멤즈 소자로서 마이크로 볼로미터 어레이를 예시로 하여 고진공 패키징에 대해서 기술한다. 당해 기술분야의 당업자에게는 본 발명의 고진공 패키징 기술이 마이크로 볼로미터 소자 이외의 멤즈 소자에도 적용될 수 있음이 자명하다. The present invention relates to high vacuum packaging of a MEMS element, and hereinafter, a high vacuum packaging will be described taking a microbolometer array as a MEMS element as an example. It is apparent to those skilled in the art that the high vacuum packaging technique of the present invention can be applied to a MEMS element other than a microbolometer element.
우선, 도1을 참조하여 종래의 마이크로 볼로미터 소자에 대한 고진공 패키징 방법에 대해서 살펴본다. First, referring to FIG. 1, a high-vacuum packaging method for a conventional micro-bolometer element will be described.
도1은 종래의 마이크로 볼로미터 소자의 패키징 방법을 예시한다. 도1에서는 마이크로 볼로미터 소자의 패키징 방법의 각 단계에서 소자의 단면이 도시된다. FIG. 1 illustrates a conventional method of packaging a micro-bolometer element. 1 shows a cross section of a device at each step of the method of packaging a microbolometer device.
도1의 (a)에 도시된 바와 같이, 추후 마이크로 볼로미터 소자 패키징 시에 밀폐 리드(lid)으로 이용되는 윈도우 리드(100: window lid)가 준비된다. 윈도우 리드(100)는 마이크로 볼로미터 소자에 입사되는 적외선 채광창의 역할을 할 수 있다. 윈도우 리드(100)는 마이크로 볼로미터 소자(240)를 통해 검출하고자 하는 적외선 파장에 따라 그리고 추후 개시되는 기판(200)의 물질에 따라 실리콘(silicon) 또는 게르마늄(germanium)을 포함하는 웨이퍼(wafer)일 수 있다. As shown in FIG. 1 (a), a window lead 100 (window lead) used as a sealing lid is prepared at the time of packaging of a microbolometer device. The
도1의 (b)에 도시된 바와 같이, 윈도우 리드(100)에 입사된 적외선이 반사되는 것을 방지하기 위한 반사 방지막(110: anti-reflection)이 코팅될 수 있다. As shown in FIG. 1B, an
도1의 (c)에 도시된 바와 같이, 반사 방지막(110)이 코팅된 윈도우 리드(100) 상에 게터(120: getter)가 증착된다. 게터(120)는 추후 마이크로 볼로미터 소자(240) 패키지 내부에서 생성되는 H2O, O2, CO, CO2, N2, H2 등의 가스를 흡착하여 패키지 내의 진공의 순도를 유지 할 수 있는 물질로서 통상 티타늄(Ti), 스트론튬(Sr), 지르코늄(Zr), 바나듐(V) 및 철(Fe) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 합금이다. 게터(120)는 진공 밀폐시 패키지 내부에 남아있거나 생성된 기체를 흡착하거나 그 기체와 화합물을 만들 수 있다. 게터(120)가 목적에 따라 작동하기 위해서는 밀폐되기 전 진공 중에서 대략 350°C 이상의 온도에서 활성화(activation)될 필요가 있다. A
도1의 (a) 내지 (c)를 통해 마이크로 볼로미터 소자(240)의 패키지를 위한 윈도우 리드(100)가 준비될 수 있다. The window lead 100 for the package of the
도1의 (d) 내지 (f)에서는 마이크로 볼로미터 소자(240: Micro Bolometer Array)가 실장(mount)된 패키지 기판(200)이 준비되는 단계가 예시된다. 비록 도1 및 이하의 설명에서 도면부호 240이 마이크로 볼로미터 소자인 것을 예시하나 당해 기술분야의 당업자에게는 마이크로 볼로미터 소자와 다른 멤즈 소자가 이용될 수 있음은 자명할 것이다. 1D to FIG. 1F illustrate a step in which a
도1의 (d)에 도시된 바와 같이, 마이크로 볼로미터 소자(240)를 패키지하기 위한 패키지 기판(200)이 준비된다. 패키지 기판(200)은 세라믹(ceramic) 패키지 기판일 수 있다. 세라믹(ceramic)은 내열성을 가지므로 고온 처리를 가능하게 한다. 또한, 세라믹은 상온에서 열전도율이 낮아 마이크로 볼로미터 소자(240)의 성능이 향상될 수 있다. 패키지 기판(200)은 예컨대 Al2O3를 포함하는 알루미나 세라믹 또는 알루미노규산염으로 구성된 물라이트(mullite) 세라믹을 포함할 수 있다. As shown in FIG. 1 (d), a
도1의 (d)에 도시된 바와 같이, 패키지 기판(200) 상에 외부로의 전기적 연결을 위한 전도성 패드(210a 및 201b) 그리고 전도성 패드(210a 및 210b) 상에 절연물질(220a 및 220b)이 각각 형성될 수 있다.
도1의 (e)에 도시된 바와 같이, 패키지 기판(200) 상에 마이크로 볼로미터 소자(240)가 접착층(230)을 통해 접착될 수 있다. 접착층(230)은 은 페이스트(silver paste) 또는 금-주석(Au-Sn) 합금 등으로 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 1 (e), the
마이크로 볼로미터 소자(240)는 마이크로 볼로미터 셀이 다수개 정렬된 마이크로 볼로미터 어레이를 포함할 수 있다. 예컨대, 마이크로 볼로미터 소자(240)는 반도체 공정으로 만들어진 마이크로 볼로미터 어레이일 수 있다. 또한, 마이크로 볼로미터 소자(240)는 와이어(250a 및 250b: wire)를 통해서 전도성 패드(210a 및 210b)에 전기적으로 접속되어 외부 회로와 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 패키지 기판(200)은 상기 전도성 패드(210a 및 210b)와 전기적으로 연결된 다수개의 핀(pin)이 형성되어 있을 수 있다.The
도1의 (f)에 도시된 바와 같이, 패키지 기판(200)의 절연물질 또는 전도성 물질(220a 및 220b) 상에 본딩 물질(300a 및 300b)가 형성된다. 여기서, 절연물질은 알루미나 세라믹을 포함할 수 있고 전도성 금속물질은 페르니코계 합금인 코바르(Kovar)와 같은 금속 물질을 포함할 수 있다. 본딩 물질(300a 및 300b)은 추후 패키지 기판(200)과 윈도우 리드(100)를 통해 마이크로 볼로미터 소자(240)를 밀폐시킬 때 밀폐 본딩 물질로서 기능한다. 종래에는 본딩 물질(300a 및 300b)로서 Au-Sn 또는 In-Ag 등을 포함하는 물질이 사용되었다. 이들 본딩 물질(300)은 350°C 이하에서 녹는다(melt). The
본원 명세서 및 도면에서 윈도우 리드(100)가 먼저 준비되고 패키지 기판(200)이 후에 준비되는 것이 예시되나 그 순서는 동시 또는 뒤바뀌어도 무방하다. In the present specification and drawings, it is exemplified that the
기존의 진공포장 방식은, 도1의 (g)에 도시된 바와 같이, 진공 챔버(700) 내에 윈도우 리드(100)를 장착하고 마이크로 볼로미터 소자(240)가 실장된 패키지 기판(200)을 마이크로 볼로미터 소자(240)가 아래를 향하도록 거꾸로 진공 챔버(700) 내에 장착한다. 마이크로 볼로미터 소자의 적외선 검출 효율을 높일 수 있도록 열전도를 최소화하기 위해서는 진공 패키징이 요구된다. 1, a
이 상태에서 진공 챔버(700)에서 마이크로 볼로미터 소자를 포함한 패키지 내부에 잔유된 기체를 패키지 외부로 내보내 진공 상태를 만들도록 아웃 개싱(out-gassing)을 수행한다. 아웃 개싱은 진공 챔버(700)를 280°C 이하로 가열함으로써 수행될 수 있다. 이때, 본딩 물질(300a 및 300b)은 녹지 않으며 게터(120)도 활성화되지 않는다. In this state, the residual gas in the package including the micro-bolometer element is discharged out of the package in the
도1의 (g)에 도시된 바와 같이, 이후 게터(120)를 활성화시키도록 그래파이트(graphite) 등으로 제작된 제1판(400)을 히터(heater)로 가열한다. 게터(120)를 활성화하기 위해서 제1판(400)은 350°C 이상으로 가열될 필요가 있다. 만약, Au-Sn 또는 In-Ag 등의 물질을 포함하는 본딩 물질(300)이 윈도우 리드(100) 상에 형성되는 경우라면 게터(120) 활성화 온도보다 이들 본딩 물질(300)의 녹는 온도가 낮아 게터(120) 활성화시에 본딩 물질(300)이 변형될 수 있다. 따라서, 종래에는 게터(120)는 윈도우 리드(100) 상에 형성되고 본딩 물질(300)은 게터(120)가 형성되지 않은 패키지 기판(200) 상에 따로 형성되어 각각을 별도로 히팅을 하거나 주울 히팅 (joule heating) 또는 레이져 히팅 등의 국부 히팅을 사용하여 게터를 활성화 하였다.As shown in FIG. 1 (g), the
게터(120)가 활성화된 후, 제2판(500) 또는 제1판(400) 쪽에 압력을 가하여 밀폐 본딩을 수행할 수 있다. 이때, 본딩 물질(300)을 녹여 밀폐 본딩을 시키기 위해서 제2판(500)과 제1판(400)을 예컨대 150°C 이상에서 가열해야 한다. After the
이후, 도1의 (h)에 도시된 바와 같이 마이크로 볼로미터 소자의 진공 패키지가 획득될 수 있다. Thereafter, as shown in Fig. 1 (h), a vacuum package of the micro-bolometer element can be obtained.
도1을 참조하여 설명한 종래 마이크로 볼로미터 소자의 고진공 패키징 방법은 아래와 같은 문제점을 내포하고 있다. The high vacuum packaging method of the conventional micro-bolometer element described with reference to FIG. 1 has the following problems.
우선, Au-Sn 또는 In-Ag와 같은 물질을 밀폐 본딩 물질(300)로 이용하는데, 이는 희귀 금속으로 재료 원가가 높다. 뿐만 아니라 이들 본딩 물질(300)을 사용할 경우 게터(120) 활성화 온도보다 밀폐 공정 온도가 낮아 게터(120) 활성화시에 본딩 물질(300)이 변형될 수 있다. 이에 따라 패키징 공정시 많은 제약이 따르게 되고 이를 위한 장비 가격이 높아지며, 택 타임(tac time)이 증가되어 제조 비용이 증가하는 문제점이 야기된다. First, a material such as Au-Sn or In-Ag is used as the sealing
게터(120) 활성화시에 본딩 물질(300)이 변형되는 것을 최소화하기 위해서, 게터(120)와 본딩 물질(300)은 서로 다른 기판(예컨대, 윈도우 리드(100) 또는 패키지 기판(200)) 상에 형성되어야 하므로, 진공 챔버(700)에서 두 개의 히터(제2판 히터 및 제1판 히터)가 요구된다. The
본딩 물질(300)은 윈도우 리드(100)에 부착될 수 없고 반드시 패키지 기판(200)에 부착되어야 한다. The
또한, 패키지 기판(200)이 진공 챔버(700) 내에서 거꾸로 장착되어야 하므로 그 장착이 어려우며, 윈도우 리드(100)와 패키지 기판(200)을 정렬하여 장착하기 위해서 특별한 지그(jig)가 요구되는 문제점이 있다. In addition, since the
특히, 패키지 기판(200)과 윈도우 리드(100)의 정렬과 같은 미세한 조정이 필요한 작업이 모두 진공 챔버(700) 내에서 수행되어야 하므로 패키징 장치가 복잡해지고, 이에 따라 장치 제작비가 상승할 수 있다. 또한, 택 타임(tac time)이 길어져 생산성이 저하되는 문제점이 야기될 수 있다. Particularly, since all operations requiring fine adjustment such as alignment of the
본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위해 효율적인 마이크로 볼로미터 소자의 패키징 기술을 제공하고자 한다. In order to solve such a problem, the present invention provides an efficient microvolumometer device packaging technique.
도2는 본 발명의 제1실시형태에 따른 마이크로 볼로미터 소자의 패키징 방법을 나타낸다. 도2를 참조하여 설명되는 본 발명의 제1실시형태에 따른 마이크로 볼로미터 소자의 패키징 방법은 도1의 패키징 방법과 유사하며, 이하에서는 그 차이점을 위주로 설명한다. Fig. 2 shows a packaging method of a micro-bolometer element according to the first embodiment of the present invention. The packaging method of the microbolometer element according to the first embodiment of the present invention described with reference to FIG. 2 is similar to the packaging method of FIG. 1, and the difference will be mainly described below.
도2의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 윈도우 리드(100)가 준비되고 윈도우 리드(100)의 양면에 반사 방지막(110)이 코팅된다. 2A and 2B, the
본 발명의 제1실시형태에 따른 패키징 방법에서, 도2의 (c)에 도시된 바와 같이, 밀폐를 위한 본딩 물질(300a 및 300b)이 반사 방지막(110)이 코팅된 윈도우 리드(100) 상에 형성된다. 본 발명의 실시형태에 따른 밀폐를 위한 본딩 물질(300)은 글래스 프릿(glass frit)과 같이 400°C 이상의 높은 밀폐 공정 온도에서 녹는 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라 게터(120) 활성화 공정에서도 본딩 물질(300)이 변형되는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1실시형태에서는 도2의 (e)에 도시된 바와 같이, 본딩 물질(300)이 게터(120)와 함께 윈도우 리드(100) 상에 형성되어도 무방하다. In the packaging method according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2C,
본 발명의 제1실시형태에 따른 패키징 방법에서, 도2의 (d)에 도시된 바와 같이, 가본딩 물질(310a 및 310b)이 형성된다. 가본딩 물질(310)로는 본딩 물질(300)보다 저온에서 녹는 은 페이스트(silver paste)와 같은 물질이 바람직하지만, 본딩 물질(300)의 형성 높이보다 더 높게 형성된다면 본딩 물질(300)과 동일한 물질을 사용해도 무방하다.In the packaging method according to the first embodiment of the present invention, the
또한, 가본딩 물질(310)은 추후 패키지 내부를 진공으로 만들기 위해서 기체를 패키지 외부로 내보낼 수 있도록 본딩 물질(300)로 둘러싸인 밀폐 영역의 주변의 일부에만 형성될 수 있다. 도3은 도2에 도시된 제1실시형태에 따른 마이크로 볼로미터 소자의 패키징 방법에 따라 제조된 마이크로 볼로미터 소자 패키지의 평면도이다. 예컨대, 도3에서 본딩 물질(300)은 마이크로 볼로미터 소자(240) 외곽으로 전체 주변에 형성되어 패키지의 밀폐 영역을 정의하는 반면, 가본딩 물질(310)은 본딩 물질(300)의 외곽 영역의 일부에만 형성되어 패키지 내부가 진공이 되기 전에 밀폐되는 현상을 방지할 수 있다. In addition, the
도2의 (e)에 도시된 바와 같이, 본딩 물질(300)에 의해 밀폐될 영역 내에 그리고 윈도우 리드(100) 상에 게터(120)가 형성된다. 이에 따라 패키지의 리드 역할을 하는 윈도우 리드(100)의 준비가 완료된다. The
도2의 (f) 및 (g)에 도시된 바와 같이, 마이크로 볼로미터 소자(240)가 실장된 패키지 기판(200)이 준비된다. 이때, 패키지 기판(200)에 밀폐를 위한 본딩 물질(300)이 형성되지 않는다. 2 (f) and 2 (g), the
도2의 (h)에 도시된 바와 같이, 패키지 기판(200)과 윈도우 리드(100)를 진공 챔버(700)에 장착함이 없이 패키지 기판(200)상에 윈도우 리드(100)를 가본딩한다. 이때, 윈도우 리드(100)를 거꾸로 패키지 기판(200) 상에 정렬하여 위치시킬 수 있다. 진공 챔버(700)가 아닌 대기에서 윈도우 리드(100)와 패키지 기판(200)이 서로 정렬될 수 있으므로 진공 챔버(700) 장치의 복잡도가 증가되는 것이 방지될 수 있으며 이에 따라 장치 제조비가 증가하는 것이 방지될 수 있다. 물론, 택 타임이 길어지는 것도 방지될 수 있다. The
이때, 밀폐를 위한 본딩 물질(300)은 패키지 기판(200)과 접촉되지 않고 본딩 물질(300)보다 높이가 높은 가본딩 물질(310)을 통해서 패키지 기판(200)상에 윈도우 리드(100)가 접착될 수 있다. 이때, 가본딩 물질(310)은 고온 공정 없이도 접착 기능을 수행할 수 있다. 이때, 밀폐를 위한 본딩 물질(300)을 통해 밀폐가 이루어지지 않았으므로 패키지 내부와 외부 사이에는 기체 등이 순환될 수 있다. At this time, the sealing
이후, 도2의 (i)에 도시된 바와 같이, 윈도우 리드(100)를 아래측에 위치시켜 가본딩된 윈도우 리드(100)가 가본딩된 패키지 기판(200)이 진공 챔버(700)에 장착된다. 이때, 윈도우 리드(100)가 제1판(400) 상에 위치한다. 2 (i), the
이 상태에서, 진공 챔버(700)에서 기체를 진공 챔버(700) 외부로 내보내 진공 상태를 만들도록 아웃 개싱(out-gassing)을 수행한다. 아웃 개싱은 제1판(400)을 예컨대 280°C 이하로 가열함으로써 수행될 수 있다. 또는 아웃 개싱은 진공 챔버(700) 전체의 온도를 상승시킴으로써 이루어질 수 있다. 이때, 본딩 물질(300a 및 300b)은 녹지 않으며 게터(120)도 활성화되지 않는다. In this state, the gas is discharged from the
즉, 상압에서 가본딩된 패키지 기판(200)과 윈도우 리드(100)를 진공챔버에 장착한 후 가본딩 물질(310)과 본딩 물질(300) 층간 높이 차이에서 생긴 틈을 통해 아웃 개싱이 이루어질 수 있다. That is, after mounting the
이후 게터(120)를 활성화시키도록 제1판(400)을 히터(heater)로 가열한다. 또한, 게터(120)를 활성화시키기 위해 진공 챔버(700) 전체의 온도를 상승시킬 수 있다. 게터(120)를 활성화하기 위해서 제1판(400)은 350°C 이상으로 가열될 필요가 있다. 이때, 본 발명의 제1실시형태에 따른 본딩 물질(300)은 글래스 프릿과 같은 물질로 형성되므로 게터(120)가 활성화되는 공정에서 밀폐를 위한 본딩 물질(300)이 변형되는 문제점이 야기되지 않는다. Then, the
도2의 (j)에 도시된 바와 같이, 게터(120)가 활성화된 후, 패키지 기판(200) 및/또는 제1판(400) 쪽에 압력을 가하여 밀폐 본딩을 수행할 수 있다. 이때, 본딩 물질(300)을 녹여 밀폐 본딩을 시키기 위해서 제1판(400)을 가열할 수 있다. 밀폐 본딩시 가본딩 물질(310)이 눌려 가본딩 물질(310)의 높이는 밀폐를 위한 본딩 물질(300)의 높이와 같아지도록 패키지 기판(200) 또는 제1판(400)에 충분한 압력이 가해져야 한다. 예컨대, 수~수십 뉴턴(N:newton)의 압력이 가해질 수 있다. As shown in FIG. 2 (j), after the
이에 따라, 본 발명의 제1실시형태에 따른 마이크로 볼로미터 소자는 본딩 물질(300)을 통해 진공으로 밀폐 본딩될 수 있다. Accordingly, the micro-bolometer element according to the first embodiment of the present invention can be hermetically sealed with vacuum through the
본 발명의 제1실시형태의 패키징 방법에 따를 경우, 윈도우 리드(100)와 패키지 기판(200)이 도2의 (h)에 도시된 바와 같이 진공이 아닌 상압에서 가본딩되므로 제조가 용이하다. According to the packaging method of the first embodiment of the present invention, the
또한, 최소한의 작업만이 진공 챔버(700)에서 수행되므로 진공 챔버(700)의 장치 및 공정이 매우 단순하다. Further, since only the minimum operation is performed in the
또한, 도2의 (h)에 도시된 바와 같은 가본딩 공정까지는 AMKOR와 같은 기존의 반도체 패키지 전문 기업의 양산 설비를 그대로 활용할 수 있는 장점이 있다. In addition, until the GBD process as shown in FIG. 2 (h), there is an advantage that a mass production facility of a specialized semiconductor package company such as AMKOR can be utilized as it is.
또한, 진공 챔버(700) 내에서 제1판(400)에 대한 히터 하나만 요구되므로 그 제조 장비가 간소화될 수 있다. Further, since only one heater for the
또한, 패키징시 택 타임이 감소하여 생산성이 높아질 수 있다.
Also, the packaging time can be reduced and productivity can be increased.
도4는 본 발명의 제2실시형태에 따른 마이크로 볼로미터 소자의 패키징 방법을 나타낸다. 도4는 본 발명의 제2실시형태에 따른 마이크로 볼로미터 소자의 패키징 방법을 나타낸다. 도4를 참조하여 설명되는 본 발명의 제2실시형태에 따른 마이크로 볼로미터 소자의 패키징 방법은 도1 및 도2의 패키징 방법과 유사하며, 이하에서는 그 차이점을 위주로 설명한다. 4 shows a packaging method of a microbolometer element according to a second embodiment of the present invention. 4 shows a packaging method of a microbolometer element according to a second embodiment of the present invention. The packaging method of the micro-bolometer element according to the second embodiment of the present invention described with reference to FIG. 4 is similar to the packaging method of FIG. 1 and FIG. 2, and the difference will be mainly described below.
도4의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 윈도우 리드(100)가 준비되고 윈도우 리드(100)의 양면에 반사 방지막(110)이 코팅된다. 4A and 4B, the
본 발명의 제2실시형태에 따른 패키징 방법에서, 도2의 (c)에 도시된 바와 같이, 밀폐를 위한 본딩 물질(300a 및 300b)이 반사 방지막(110)이 코팅된 윈도우 리드(100) 상에 형성된다. 본 발명의 실시형태에 따른 밀폐를 위한 본딩 물질(300)은 글래스 프릿(glass frit)과 같이 높은 밀폐 공정 온도에서 녹는 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라 게터(120) 활성화 공정에서도 본딩 물질(300)이 변형되는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제2실시형태에서는 도4의 (d)에 도시된 바와 같이, 본딩 물질(300)이 게터(120)와 함께 윈도우 리드(100) 상에 형성되어도 무방하다. In the packaging method according to the second embodiment of the present invention, the
도4의 (d)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시형태에 따른 패키징 방법에서, 본딩 물질(300)에 의해 밀폐될 영역 내에 그리고 윈도우 리드(100) 상에 게터(120)가 형성된다. 이에 따라 패키지의 뚜껑 역할을 하는 윈도우 리드(100)의 준비가 완료된다. 4 (d), in the packaging method according to the second embodiment of the present invention, the
도4의 (e) 및 (g)에 도시된 바와 같이, 마이크로 볼로미터 소자(240)가 실장된 패키지 기판(200)이 준비된다. 이때, 패키지 기판(200)에 밀폐를 위한 본딩 물질(300)이 형성되지 않는다. As shown in FIGS. 4 (e) and 4 (g), the
도4의 (e) 및 (g)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시형태에 따른 패키징 방법에서 패키지 기판(200)에서 가스 구멍(H)이 형성되어 있다. 가스 구멍(H)은 패키지 기판(200)의 일부분에 적어도 하나가 형성되어 추후 패키지의 내부와 외부 사이에 가스의 순환될 수 있도록 하는 구멍으로서 수십 um 에서 수 mm의 직경을 갖으며, 패키지 제작시 형성하거나 기계적 또는 레이져 드릴링(drilling) 등을 통해 형성할 수 있다.4E and 4G, the gas holes H are formed in the
도5은 도4에 도시된 제2실시형태에 따른 마이크로 볼로미터 소자의 패키징 방법에 따라 제조된 마이크로 볼로미터 소자 패키지의 평면도이다. 가스 구멍(H)는 도5의 평면도에서 패키지 기판(200)에 형성되되 밀폐 본딩 물질(300)에 의해 밀폐되는 영역의 내부 그리고 마이크로 볼로미터 소자(240)에 의해 덮이는 영역의 외부에 적어도 하나가 형성될 수 있다. 도5에서는 가스 구멍(H)이 구멍 채움 물질(600)에 의해 채워진 것이 도시된다. 5 is a plan view of a microvolumometer device package manufactured according to a method of packaging a microvolumometer element according to a second embodiment shown in FIG. The gas holes H are formed in the
도4의 (h)에 도시된 바와 같이, 진공 챔버(700)에 진입함이 없이 상압에서 제1판(400) 상에 윈도우 리드(100)를 위치시키고 윈도우 리드(100) 상에 마이크로 볼로미터 소자(240)가 실장된 패키지 기판(200)을 정렬시킨다. 4 (h), the
이후, 제1판(400) 및/또는 패키지 기판(200) 측에 압력을 가하면서 제1판(400)을 히터로 가열하여 윈도우 리드(100)와 패키지 기판(200)을 본딩 물질(300)로 접착시킨다. 이때, 기체 등은 가스 구멍(H)를 통해서 패키지 내부 및 외부를 순환할 수 있으므로 상압에서 본딩 물질(300)을 통해 미리 패키지 기판(200)과 윈도우 리드(100)가 접착될 수 있다. The
도4의 (h)에 도시된 바와 같이, 본딩 물질(300)에 의해 접착된 윈도우 리드(100)와 패키지 기판(200)이 진공 챔버(700)에 장착될 수 있다. 우선, 아웃 개싱 공정 온도 및 게터(120) 활성화 온도보다 높은 온도에서 녹는 구멍 채움 물질(600)을 마이크로 볼(micro ball) 형태로 패키지 기판(200)의 가스 구멍(H) 위에 배치한다. 구멍채움 물질(600)은 제작이 용이한 구형의 고체 물질일 수 있다. 구멍채움 물질(600)로는 본 발명의 실시예에 따른 본딩 물질(300)이 녹는 온도보다 낮은 온도에서 녹는 Au-Sn, In-Ag 등이 이용될 수 있다. 구멍채움 물질(600)을 녹이는데 레이져 등을 이용한 국부 히팅을 이용하는 경우라면 녹는 온도에 대한 상기 제약이 제거될 수 있다. 따라서, 예컨대 본딩 물질(300)로 이용되는 글래스 프릿과 같은 물질이 구멍채움 물질(600)로 이용될 수 있다.The
이 상태에서, 진공 챔버(700)에서 기체를 진공 챔버(700) 외부로 내보내 진공 상태를 만들도록 아웃 개싱(out-gassing)을 수행한다. 아웃 개싱은 제1판(400)을 예컨대 280°C 이하로 가열함으로써 수행될 수 있다. 물론, 아웃 개싱은 진공 챔버(700) 전체의 온도를 상승시킴으로써 이루어질 수 있다. 이때, 구멍 채움 물질(600)은 녹지 않으므로 가스 구멍(H)을 통해서 패키지 내부의 기체가 패키지 외부로 배출될 수 있다. 또한, 게터(120)도 활성화되지 않는다. In this state, the gas is discharged from the
이후 게터(120)를 활성화시키도록 제1판(400)을 히터(heater)로 가열한다. 게터(120)는 진공 챔버(700) 전체의 온도를 상승시킴으로써 이루어질 수 있다. 게터(120)를 활성화하기 위해서 제1판(400)은 350°C 이상으로 가열될 필요가 있다. 이때, 본 발명의 제2실시형태에 따른 구멍 채움 물질(600)은 역시 녹지 않으므로 구멍 채움 물질(600)이 가스 구멍(H)을 막아 게터(120)가 활성화되기 전에 패키지가 밀폐되는 상황이 방지될 수 있다. Then, the
도4의 (i)에 도시된 바와 같이, 게터(120)가 활성화된 후, 레이져 히팅 등을 이용하여 구멍 채움 물질(600)을 녹여 가스 구멍(H)을 채울 수 있다. 이에 따라 마이크로 볼로미터 소자 패키지가 진공 밀폐될 수 있다. 구멍 채움 물질(600)을 녹여 가스 구멍(H)을 막기 위해서 예컨대, 진공 챔버(700) 전체를 히터를 통해서 가열할 수 있을 뿐 아니라 레이저(laser) 등을 이용하여 단순히 구멍 채움 물질(600)만을 가열할 수 있다. 구멍 채움 물질(600)은 예컨대 400°C 이상에서 녹아 가스 구멍(H)을 막을 수 있다. 4 (i), after the
이상에서 구멍을 패키지 내에 만드는 것을 예시로 설명하였으나, 이 구멍은 윈도우 리드 내에 만들어도 무방하다.In the above description, the hole is formed in the package. However, the hole may be formed in the window lead.
본 발명의 제2실시형태의 패키징 방법에 따를 경우, 도4의 (g)에 도시된 바와 같은 본딩 공정까지는 AMKOR와 같은 기존의 양산 제조 설비를 그대로 활용할 수 있는 장점이 있다. According to the packaging method of the second embodiment of the present invention, conventional mass production facilities such as AMKOR can be used up to the bonding process as shown in FIG. 4 (g).
또한, 본 발명의 제2실시형태에 따르는 경우, 진공 챔버(700) 내에서 수행되는 공정이 매우 단순하고 간소해진다. Further, according to the second embodiment of the present invention, the process performed in the
또한, 본 발명의 제2실시형태에 따르는 경우, 진공 챔버(700) 장치가 매우 간단해 지고 택 타임이 줄어들어 생산성이 높아질 수 있다. Further, according to the second embodiment of the present invention, the apparatus of the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. will be. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims rather than the foregoing description, It is intended that all changes and modifications derived from the equivalent concept be included within the scope of the present invention.
100: 윈도우 리드
200: 패키지 기판
240: 마이크로 볼로미터 소자
300: 본딩 물질
310: 가본딩 물질
600: 구멍 채움 물질
700: 진공 챔버100: Window Lead
200: package substrate
240: Microbolometer element
300: Bonding material
310: Gaboning material
600: hole filling material
700: Vacuum chamber
Claims (11)
패키지 기판상에 멤즈 소자를 실장하는 단계를 포함하여 상기 패키지 기판을 준비하는 단계; 및
상기 멤즈 소자가 상기 윈도우 리드와 마주하도록, 상기 윈도우 리드를 상기 멤즈 소자가 실장된 상기 패키지 기판에 접착하는 단계를 포함하며,
상기 윈도우 리드를 준비하는 단계는:
상기 윈도우 리드 상에 가본딩 물질을 형성하는 단계를 더 포함하며,
상기 가본딩 물질의 높이는 상기 본딩 물질의 높이보다 높으며 상기 윈도우 리드 상의 일부 영역상에 형성되는,
멤즈 소자의 진공 패키징 방법. Forming a window lead; forming a getter and a bonding material on the window lead;
Mounting the MEMS device on a package substrate; preparing the package substrate; And
And bonding the window lead to the package substrate on which the MEMS element is mounted so that the MEMS element faces the window lead,
Wherein preparing the window lead comprises:
Further comprising forming a bonding material on the window lead,
Wherein a height of the bonding material is higher than a height of the bonding material and is formed on a portion of the window lead,
A vacuum packaging method of a MEMS element.
상기 윈도우 리드를 상기 패키지 기판에 접착하는 단계는:
상압에서 상기 패키지 기판상에 상기 윈도우 리드를 정렬하여 배치한 후 상기 가본딩 물질을 통해 상기 패키지 기판과 상기 윈도우 리드를 가본딩하는 단계를 더 포함하며,
여기서, 상기 본딩 물질은 상기 패키지 기판에 접촉하지 않는,
멤즈 소자의 진공 패키징 방법. The method according to claim 1,
The step of bonding the window lead to the package substrate comprises:
Aligning and arranging the window leads on the package substrate at normal pressure, and then bonding the package substrate and the window leads through the bonding material,
Here, the bonding material may not contact the package substrate,
A vacuum packaging method of a MEMS element.
상기 윈도우 리드를 상기 패키지 기판에 접착하는 단계는:
상기 가본딩하는 단계 후에,
제1판상에 상기 윈도우 리드가 배치되도록 상기 가본딩된 상기 윈도우 리드와 상기 패키지 기판을 상기 진공 챔버 내에 장착하는 단계;
상기 진공 챔버 내에서 상기 제1판을 가열하거나 상기 진공 챔버의 온도를 상승시켜 아웃개싱 및 게터 활성화 단계를 수행하는 단계; 및
상기 진공 챔버 내에서 상기 제1판을 가열하거나 상기 진공 챔버의 온도를 상승시키면서 상기 패키지 기판과 상기 제1판 중 적어도 어느 하나에 압력을 가하여 상기 본딩 물질을 통해 상기 윈도우 리드와 상기 패키지 기판을 밀폐 접착하는 단계를 더 포함하는,
멤즈 소자의 진공 패키징 방법. The method of claim 3,
The step of bonding the window lead to the package substrate comprises:
After the above-mentioned bonding step,
Mounting the bundled window lead and the package substrate in the vacuum chamber so that the window lead is disposed on the first plate;
Heating the first plate in the vacuum chamber or raising the temperature of the vacuum chamber to perform an outgassing and getter activation step; And
And a pressure is applied to at least one of the package substrate and the first plate while the first plate is heated in the vacuum chamber or the temperature of the vacuum chamber is raised to seal the window lead and the package substrate through the bonding material, ≪ / RTI >
A vacuum packaging method of a MEMS element.
패키지 기판상에 멤즈 소자를 실장하는 단계를 포함하여 상기 패키지 기판을 준비하는 단계; 및
상기 멤즈 소자가 상기 윈도우 리드와 마주하도록, 상기 윈도우 리드를 상기 멤즈 소자가 실장된 상기 패키지 기판에 접착하되, 상압에서 제1판상에 상기 윈도우 리드를 위치시키고 상기 윈도우 리드 상에 상기 패키지 기판을 정렬하여 배치한 후 상압에서 상기 제1판을 가열하면서 상기 패키지 기판과 상기 제1판 중 적어도 어느 하나에 압력을 가하여 상기 본딩 물질을 통해 상기 윈도우 리드와 상기 패키지 기판을 밀폐 접착하는 단계를 포함하며,
여기서, 상기 패키지 기판과 상기 윈도우 리드 중 적어도 어느 하나의 일부 영역에 가스 구멍이 적어도 하나 형성되어 있는,
멤즈 소자의 진공 패키징 방법. Forming a window lead; forming a getter and a bonding material on the window lead;
Mounting the MEMS device on a package substrate; preparing the package substrate; And
The method comprising: bonding the window lead to the package substrate on which the MEMS element is mounted so that the MEMS element faces the window lead, positioning the window lead on the first plate at normal pressure and aligning the package substrate on the window lead And applying pressure to at least one of the package substrate and the first plate while heating the first plate at normal pressure to hermetically bond the window lead and the package substrate through the bonding material,
At least one gas hole is formed in a part of at least one of the package substrate and the window lead.
A vacuum packaging method of a MEMS element.
상기 윈도우 리드를 상기 패키지 기판에 접착하는 단계는:
상기 밀폐 접착하는 단계 후에,
상기 제1판 상에서 상기 밀폐 접착된 상기 패키지 기판과 상기 윈도우 리드를 진공 챔버에 장착하는 단계; 및
상기 진공 챔버 내에서 상기 가스 구멍상에 구멍 채움 물질을 위치시키는 단계를 더 포함하는,
멤즈 소자의 진공 패키징 방법.6. The method of claim 5,
The step of bonding the window lead to the package substrate comprises:
After the sealing step,
Mounting the sealed package substrate and the window lead on the first plate in a vacuum chamber; And
Further comprising positioning the perforated material on the gas hole in the vacuum chamber.
A vacuum packaging method of a MEMS element.
상기 윈도우 리드를 상기 패키지 기판에 접착하는 단계는:
상기 구멍 채움 물질을 위치시키는 단계 후에,
상기 진공 챔버 내에서 상기 제1판을 가열하거나 상기 진공 챔버의 온도를 상승시켜 아웃개싱 및 게터 활성화 단계를 수행하는 단계를 더 포함하며,
상기 아웃개싱은 상기 가스 구멍을 통해서 수행되는,
멤즈 소자의 진공 패키징 방법.8. The method of claim 7,
The step of bonding the window lead to the package substrate comprises:
After positioning the puncture material,
Further comprising heating the first plate in the vacuum chamber or raising the temperature of the vacuum chamber to perform an outgassing and getter activation step,
Wherein the outgassing is performed through the gas hole,
A vacuum packaging method of a MEMS element.
상기 윈도우 리드를 상기 패키지 기판에 접착하는 단계는:
상기 아웃개싱 및 상기 게터 활성화 단계 후에,
상기 진공 챔버 내에서 상기 구멍 채움 물질을 녹여 상기 구멍 채움 물질로 상기 가스 구멍을 밀폐하는 단계를 더 포함하는,
멤즈 소자의 진공 패키징 방법. 9. The method of claim 8,
The step of bonding the window lead to the package substrate comprises:
After the outgasing and the getter activation step,
Further comprising the step of melting the hole filling material in the vacuum chamber to seal the gas hole with the hole filling material.
A vacuum packaging method of a MEMS element.
상기 멤즈 소자는 마이크로 볼로미터 소자인, 멤즈 소자의 진공 패키징 방법. The method according to any one of claims 1, 3, 4, 5, and 7,
Wherein the MEMS element is a microbolometer element.
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