CN117446746A - 一种应用于多传感器集成的逐级真空封装方法 - Google Patents

Abstract

一种应用于多传感器集成的逐级真空封装方法，涉及微器件真空封装。玻璃圆片上表面加工锥形孔，以锥形孔为中心加工微流道垂直贯穿玻璃圆片；玻璃圆片下表面加工两个微腔，两侧预留键合区各加工一台阶，微流道通过两侧台阶分别与两个微腔连通；锥形孔侧壁溅射凸点下金属层，作为垂直互连的通孔内电镀铜；器件晶圆上加工传感器A和B，金属引线及电极；玻璃圆片与器件晶圆键合，抽真空至M Pa，金锡焊料熔滴落在与微腔A连通的微流道顶端锥形孔内实现传感器A封装；继续抽真空至N Pa(N<M)，金锡焊料熔滴落在与微腔B连通的微流道顶端锥形孔内实现传感器B封装；垂直互连的锥形孔内喷射填充金锡焊料熔滴实现电信号引出封装。

Description

一种应用于多传感器集成的逐级真空封装方法

技术领域

本发明涉及一种微器件真空封装方法，特别是涉及一种应用于多传感器集成的逐级真空封装方法。

背景技术

圆片级真空封装由于具有大批量、低成本、高良率、小尺寸等优点而逐渐取代传统器件级封装成为当今的主流封装技术。然而，由于其固有的封装形式(键合行为在界面通常以推进式的方式成键)以及键合过程中的放气行为，严重降低封装器件的初始真空度和真空度一致性。针对提升封装器件的初始真空度，业界普遍的做法是封装前材料的除气、增加吸气剂材料以及改善封装腔室的真空环境等。但对于如何提升圆片级真空封装的一致性，目前并没有较好的解决方案。此外，随着时代的发展，汽车、航空航天、生物医疗以及消费电子等领域对真空MEMS器件在高性能、高集成度以及微型化等方面提出愈发严苛的要求，如何将多种不同真空度要求或工作气氛条件差异的MEMS传感器在同一圆片上实现集成封装是今后亟待解决的问题，急需在真空封装方式上进行变革，探究出一种具有更大真空度调节能力的真空封装方法。

针对如何提升圆片级真空封装真空度及其一致性，一种解决办法是在封装腔室上预留一个抽气微孔，待完成圆片键合后将其置于高温、高真空环境下进行除气，使器件内部的压强与封装腔室的压强相同，最后利用其它工艺(如：热压焊、激光加热、钉头凸点等)将预留的放气孔堵住，从而实现器件高真空度、高一致性的圆片级真空封装，Druck公司对压力传感器的真空封装正是基于此原理。

中国专利CN102358616A公开一种玻璃管与MEMS芯片气密烧结装置，解决传统装置中玻璃浆料在烧结时会大量释放有机气体但又无法排出真空微腔的问题，使封装器件的真空度高达5x10^-6Pa，极大提升封装器件的性能、寿命及合格率。但该工艺仅适用于器件级封装，效率较低，且制备的器件存在整体尺寸偏大的缺点。

针对如何将多种不同真空度要求或工作气氛条件差异的MEMS传感器在同一圆片上实现集成封装，文献(J.Classen et al.,"Evolution of Bosch Inertial MeasurementUnits for Consumer Electronics,"2020IEEE SENSORS,Rotterdam,Netherlands,2020,pp.1-4)提出一种多传感器集成封装的方法，用以提升器件性能并减小整体封装尺寸。该文献给出博世惯性测量单元的演变历史，该测量单元由微陀螺仪、加速度传感器及其专用集成电路组成，其封装历经BMI055、BMI160以及BMI260三代产品的优化。由于微陀螺仪与加速度传感器的最优工作压力相差较大(微陀螺仪约1mbar左右，加速度传感器约100mbar左右)，在同一真空度下对其进行封装，二者很难同时处于最佳工作状态。若采用传统制备工艺(先对二者进行独立封装，然后再整合到一起)又存在步骤繁琐、封装体积大、成本高昂等弊端。因此，博世公司在其第三代惯性测量单元上实现微陀螺仪、加速度传感器及其专用集成电路的集成封装，通过在盖帽上预留抽气微孔，并结合脉冲激光束的局部加热功能，实现对微孔的逐级熔封，最后得到体积更小、性能更优的惯性测量单元；但激光局部加热方式引入的热应力会很大程度影响器件性能，限制该方法的实际应用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的上述问题，提供采用真空脉冲电磁喷射技术实现多传感器集成的一种应用于多传感器集成的逐级真空封装方法。可用于加速度传感器、微陀螺仪、谐振式压力传感器和MEMS谐振器等需要工作在某一真空环境下的微小器件。

本发明包括以下步骤：

1)在玻璃晶圆上表面加工若干锥形盲孔，以锥形盲孔为中心加工微流道以及垂直互连通孔，垂直贯穿玻璃晶圆形成锥形孔，微流道及垂直互连通孔直径远小于锥形孔开口直径；

2)在玻璃晶圆下表面加工若干个微腔，用于分别封装各传感器；

3)在玻璃晶圆下表面预留键合区加工若干台阶，每个台阶对应一个微腔，台阶内部含有步骤1)加工的微流道，微流道通过台阶分别与对应微腔相连通；

4)在锥形孔侧壁溅射凸点下金属层，将垂直互连通孔内电镀金属铜，其余与微腔相连用以排气的微流道不作处理；

5)在器件晶圆上加工出若干传感器、金属引线及电极；

6)将玻璃晶圆与器件晶圆键合在一起得到键合晶圆；

7)将键合晶圆置于真空脉冲电磁喷射系统中，调整微喷阀位置使之对准第一喷射点；

8)抽真空至M Pa，使微腔内气体通过微流道抽走，外部触发使脉冲电磁喷射系统产生一颗金锡焊料熔滴，落在与第一微腔相连通的微流道顶端锥形孔内，实现第一传感器的封装；

9)继续抽真空至N Pa，调整微喷阀位置使之对准第二喷射点，外部触发使脉冲电磁喷射系统产生一颗金锡焊料熔滴，落在与第二微腔相连通的微流道顶端锥形孔内，实现第二传感器的封装，以此类推，实现若干传感器的封装；

10)将垂直互连通孔顶部的锥形孔内喷射填充金锡焊料熔滴，实现电学信号的引出。

在步骤1)中，所述锥形盲孔采用微加工工艺，具体方法是通过各向异性湿法腐蚀制作，锥形盲孔开口直径在100～110μm(略大于金锡熔滴直径)，所述玻璃可采用7740玻璃片。

在步骤2)中，所述若干个微腔为至少两个微腔，微腔个数视集成传感器个数来定；所述微腔可采用各向异性湿法腐蚀方法制作。

在步骤3)中，所述台阶可采用各向异性湿法腐蚀或喷砂工艺制作，所述微流道可采用激光或电化学加工法，微流道尺寸为微米量级，最好为1～3μm。

在步骤4)中，所述锥形孔的侧壁可由粘附层、扩散阻挡层、焊料浸润层和抗氧化层等多层金属薄膜组成，所述粘附层可采用Cr、Ti、V、TiN、TiW等金属中的一种，所述扩散阻挡层可采用Ni、Cu、Pd、Pt等金属中的一种，所述焊料浸润层和抗氧化层可采用Au；所述垂直互连通孔需先在其内壁制备一层金属催化剂，可以是Cu或Co；然后，将整个材料浸泡在含有Cu离子的电解液中，并施加电流；通过电解作用，Cu离子在垂直互连通孔内逐渐还原成固体金属，填满整个通孔，完成Cu引线的电镀。

在步骤4)中，所述凸点下金属层通常由多层金属膜组成，可以采用Ti/Ni/Au或Ti/Pt/Ni组合。)

在步骤5)中，所述器件晶圆采用单晶硅片、SOI片或SOG片；所述传感器采用微加工工艺，金属引线及电极选择与硅热匹配系数更接近的铜，采用溅射和光刻方法制备；所述传感器的数量与微腔个数相匹配。

在步骤6)中，所述键合可采用阳极键合或玻璃浆料键合方式；若采用阳极键合方式，键合温度和电压分别为300℃、1000V；若采用玻璃浆料键合方式，键合温度控制在200～450℃；优选采用玻璃浆料键合方式，玻璃浆料键合方式可有效减小步骤4)中金属电极凸起造成的气密性问题，对键合面质量要求更低；键合完成后继续保温并抽真空，使玻璃浆料中的溶剂以及键合过程产生的气体通过微流道抽出。

在步骤7)中，所述真空脉冲电磁喷射系统利用强大的安培力作为金属液滴的驱动力，具有结构简单、无需外部动力源和背压等优点，非常适用于真空封装领域；为提高定位精度，调整真空脉冲电磁喷射系统的喷射阀出液口至键合圆片上表面1～3mm位置。

在步骤8)中，所述喷射材料为金锡焊料，熔点为280℃，质量分数比为Au∶Sn＝80∶20。为保证金锡熔滴与锥形孔实现良好密封，控制喷射阀温度为330℃、喷射熔滴的直径为100μm。

在步骤8)中，所述锥形孔的密封通过液态金属脉冲电磁喷射方式实现的，在真空度为MPa环境下实现第一传感器的封装，此处称为1级封装。

在步骤9)中，所述锥形孔的密封是通过液态金属脉冲电磁喷射方式实现的，在真空度为N Pa环境下实现第二传感器的封装，且N<M，此处称为2级封装。

在步骤10)中，所述锥形孔的密封是通过液态金属脉冲电磁喷射方式实现的，在真空度为N Pa环境下实现垂直互连锥形孔内金锡焊料的喷射填充，实现电学信号的引出。

本发明最技术关键在于金锡焊料的喷射、沉积及微流道的密封。通过调节电磁微喷阀腔体的加热温度(一般高于喷射材料熔点50℃以上)、喷射参数(脉宽、电流、磁场强度等)、喷嘴离锥形孔的间距以及基板加热温度等，实现喷射与密封一步化。在真空脉冲电磁喷射系统中，微器件内部的气体通过微流道抽出，当封装腔室真空度达到1级封装要求后，外部触发使脉冲电磁喷射系统产生一颗金锡焊料熔滴，落在与第一微腔相连通的微流道顶端锥形孔内，完成第一传感器的1级封装。继续抽真空，当封装腔室真空度达到2级封装要求后，外部触发使脉冲电磁喷射系统产生一颗金锡焊料熔滴，落在与第二微腔相连通的微流道顶端锥形孔内，完成第二传感器的2级封装。最后，完成垂直互连锥形孔内金锡焊料的喷射填充，实现电学信号的引出。

相对于传统多传感器封装集成技术(先将二者在不同真空度下进行独立封装，然后再整合到一起)存在的步骤繁琐、封装体积大、成本高昂、真空度低以及真空度封装一致性差等问题，本发明不仅能获得更高的真空度，还能提升封装的真空度一致性，并且还能在同一圆片上实现两种及以上不同真空度要求或工作气氛条件差异的MEMS传感器的集成封装，在减小封装器件尺寸的同时还提升集成传感器的整体性能。此外，本发明还适用于真空封装与电极引线垂直互连。整个封装过程中涉及的喷砂、激光打孔、硅/玻璃微加工工艺、阳极键合、玻璃浆料键合、溅射沉积和液态金属喷射技术均较为成熟，可以保证MEMS器件真空封装的顺利实现。

附图说明

图1为在玻璃片1上加工出锥形孔、微流道、台阶、微腔A和微腔B的一种实施方案。

图2为玻璃片1上微流道、垂直互连通孔的示意图。

图3为玻璃片1上锥形孔内多金属薄层的局部放大图。

图4为在单晶硅片2(或SOI片、SOG片)上加工出传感器A、传感器B、引线和电极的一种实施方案。

图5为玻璃片1和单晶硅片2键合后组合片3的示意图。

图6为用电磁微喷阀将金锡焊料熔滴喷射在键合后组合片中圆锥通孔上的示意图。

图7为金锡焊料熔滴经碰撞、铺展、凝固后填充于锥形孔中的示意图。

图8为基于焊料熔滴封口的真空脉冲电磁喷射系统示意图。

在图1～7中，各标记为：

1-玻璃片，2-单晶硅片(或SOI片、SOG片)，3-组合片，4-电磁微喷阀，5-金锡焊料熔滴，6-锥形盲孔，7-微流道，8-台阶，9-垂直互连通孔，10-微腔A，11-微腔B，12-多金属层，13-传感器A，14-传感器B，15-金属引线，16-铜电极，17-金锡焊料。

具体实施方式

以下实施例将结合附图对本发明作进一步的说明。

本发明实施例包括以下步骤：

1)将键合晶圆置于真空脉冲电磁喷射系统中，调整微喷阀位置使之对准第一喷射点；所述真空脉冲电磁喷射系统利用强大的安培力作为金属液滴的驱动力，具有结构简单、无需外部动力源和背压等优点，非常适用于真空封装领域。为提高定位精度，调整喷射阀出液口至键合圆片上表面1～3mm位置。

2)抽真空至M Pa，使微腔内气体通过微流道抽走，外部触发使脉冲电磁喷射系统产生一颗金锡焊料熔滴，刚好落在与微腔A相连通的微流道顶端锥形孔内，实现传感器A的封装；所述喷射材料为金锡焊料，熔点为280℃，质量分数比为Au︰Sn＝80︰20。为保证金锡熔滴与锥形孔实现良好密封，控制喷射阀温度为330℃、喷射熔滴的直径为100μm。所述锥形孔的密封是通过液态金属脉冲电磁喷射方式实现的，在真空度为M Pa环境下实现传感器A的封装，此处称为1级封装。

3)继续抽真空至N Pa，调整微喷阀位置使之对准第二喷射点，外部触发使脉冲电磁喷射系统产生一颗金锡焊料熔滴，刚好落在与微腔B相连通的微流道顶端锥形孔内，实现传感器B的封装；所述锥形孔的密封是通过液态金属脉冲电磁喷射方式实现的，在真空度为N Pa环境下实现传感器B的封装，此处称为2级封装。

4)将作为垂直互连的锥形孔内喷射填充金锡焊料熔滴，实现电学信号的引出。所述锥形孔的密封是通过液态金属脉冲电磁喷射方式实现的，在真空度为N Pa环境下实现垂直互连锥形孔内金锡焊料的喷射填充，实现电学信号的引出。

参见图1～8，本发明实施例采用各向异性湿法腐蚀工艺在玻璃片1上表面加工出锥形盲孔6，下表面加工出微腔A10、微腔B11以及台阶8，用湿法腐蚀、喷砂或激光等微加工工艺，以锥形盲孔6为中心加工出微流道7以及垂直互连通孔9，垂直贯穿玻璃片，微流道与垂直互连通孔直径远小于锥形盲孔开口直径。锥形盲孔开口直径在100～110μm(略大于金锡熔滴直径)，所述玻璃片1采用7740玻璃。微流道尺寸为微米量级，最好为1～3μm。

锥形盲孔侧壁通常由粘附层、扩散阻挡层、焊料浸润层和抗氧化层等多层金属薄膜组成，所述粘附层可采用Cr、Ti、V、TiN、TiW等金属中的一种，所述扩散阻挡层可采用Ni、Cu、Pd、Pt等金属中的一种，所述焊料浸润层和抗氧化层可采用Au；所述垂直互连通孔需先在其内壁制备一层金属催化剂；然后，将整个材料浸泡在含有铜离子的电解液中，并施加电流，完成Cu互连引线的电镀制备。

本实施例中采用溅射(或蒸镀)工艺在锥形盲孔6内从内到外沉积Ti/Ni/Au或Ti/Pt/Ni多层金属薄膜12(图3)。在垂直互连通孔9中预先制备一层金属催化剂，可以是Cu或Co。

将处理后的玻璃片1浸泡在含有Cu离子的电解液中，并施加电流。通过电解作用，Cu离子在通孔内逐渐还原成固体金属，填满整个通孔，完成铜互连引线的制备。作为排气的微流道7做好防护，不能堵塞或填充金属。

采用微加工工艺在单晶硅片2(或SOI片、SOG片)加工出传感器A13、传感器B14、金属引线15和铜电极16。金属引线及电极选择与硅热匹配系数更接近的铜，采用溅射和光刻方法制备。

采用玻璃浆料键合技术将玻璃片1与单晶硅片2键合在一起形成组合片3，键合温度控制在200～450℃。

将组合片3置于真空脉冲电磁喷射系统中，进行加热、抽真空除气等操作。

抽真空至M Pa，使微腔A10、微腔B11内气体通过微流道7抽走，将电磁微喷阀4对准第一喷射点，外部触发使脉冲电磁喷射系统(如图8)产生一颗金锡焊料熔滴5，金锡焊料熔滴5落在与微腔A10相连通的微流道顶端锥形盲孔6内，实现传感器A13的封装，此处称为1级封装。

继续抽真空至N Pa(N<M)，使微腔B11内气体通过微流道7抽走，将电磁微喷阀4对准第二喷射点，外部触发使脉冲电磁喷射系统产生一颗金锡焊料熔滴5，金锡焊料熔滴5落在与微腔B11相连通的微流道顶端锥形盲孔6内，实现传感器B14的封装，此处称为2级封装。

最后，将垂直互连通孔9顶部的锥形盲孔6内喷射填充金锡焊料熔滴，实现电学信号的引出。至此，完成多传感器集成的逐级封装与电学信号的引出。

本发明采用将圆片级封装技术与预留孔后再通过熔融焊料喷射封口技术相结合，提出一种在晶圆上预留抽气微流道，通过微流道将封装腔室内的气体抽走，然后在不同真空度条件下，采用液态金属脉冲电磁喷射技术将金锡焊料喷射在通孔内，实现同一圆片上两种及以上不同真空度要求或工作气氛条件差异的MEMS传感器的集成封装。该封装方法具有设备投入少、工艺简单、与现有的真空封装设备相兼容等优点，大大节约封装的成本。不仅适用于单传感器的器件级/圆片级封装，更适用于多传感器集成的圆片级封装，封装的同时还实现MEMS器件与外部的电学连接，可以待玻璃浆料键合过程中有机成分完全挥发和键合过程气体释放完全后抽走再进行真空封装，从而提升封装器件内部的真空度及其一致性，在MEMS器件的真空封装领域具有广泛的应用前景。

惯性测量单元通常集成陀螺仪传感器和加速度传感器，但是两者的最优工作压力分别为1mbar、100mbar，见参考文献([1]J.Classen et al.,"Evolution of BoschInertial Measurement Units for Consumer Electronics,"2020IEEE SENSORS,Rotterdam,Netherlands,2020,pp.1-4.[2]Rumpf,Holger,et al."Laser ReSeal–Combination of Accelerometer and Gyroscope Sensors in a Single MEMS ChipSilicon Wafer Processing Technology for Six Degrees of Freedomin InertialSensors."2020IEEE SENSORS IEEE,2020.)

文献《MEMS惯性传感器现状与发展趋势》中提到：惯性微系统利用三维异构集成技术，将MEMS加速度计、陀螺仪、压力传感器、磁传感器和信号处理电路等功能集成在硅芯片内，并内置算法，实现芯片级制导、导航、定位等功能(卞玉民,胡英杰,李博,等.MEMS惯性传感器现状与发展趋势[J].计测技术,2019,39(4):7.DOI:CNKI:SUN:HKJC.0.2019-04-006.)。这里将四种传感器集成在单颗芯片内，也涉及到不同真空度的逐级封装。再如《基于多传感器集成的仿人机器人足部感知系统》一文中提到的仿人机器人足部感知系统，其足部集成六维力传感器、惯性测量单元以及柔性阵列力传感器等(申飞,吴宝元,罗健飞等.基于多传感器集成的仿人机器人足部感知系统[J].传感技术学报,2011,24(12):1701-1706)，若能在同一圆片上实现上述传感器的逐级封装，将在缩小器件整体尺寸的同时提升器件的整体性能。

本发明在玻璃圆片上表面加工出锥形盲孔，以锥形盲孔为中心加工出微流道垂直贯穿玻璃圆片；在玻璃圆片下表面加工出两个微腔(微腔个数可以是两个及以上，视集成传感器个数来定，这里以两个为例)，用微腔A、微腔B来表示，分别用于封装传感器A和传感器B，并在两侧预留键合区各加工出一个台阶，台阶内部含有上述加工的微通孔，微通孔通过两侧台阶分别于与微腔A、微腔B相连通；在锥形孔侧壁溅射凸点下金属层，将作为垂直互连的通孔内电镀铜，其余通孔不作处理；在器件晶圆上加工出传感器A、传感器B、金属引线及电极；将玻璃圆片与器件晶圆键合在一起形成键合晶圆；将键合晶圆置于真空脉冲电磁喷射系统中；抽真空至M Pa，使微腔内气体通过微流道抽走，外部触发使脉冲电磁喷射系统产生一颗金锡焊料熔滴，刚好落在与微腔A相连通的微流道顶端锥形孔内，实现传感器A的封装；继续抽真空至N Pa(N<M)，外部触发使脉冲电磁喷射系统产生一颗金锡焊料熔滴，刚好落在与微腔B相连通的微流道顶端锥形孔内，实现传感器B的封装；最后，将作为垂直互连的锥形孔内喷射填充金锡焊料熔滴，实现电信号的引出。最终，实现同一圆片上多传感器集成的逐级真空封装。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于多传感器集成的逐级真空封装方法，其特征在于包括以下步骤：

1)在玻璃晶圆上表面加工若干锥形盲孔，以锥形盲孔为中心加工微流道以及垂直互连通孔，垂直贯穿玻璃晶圆形成锥形孔，微流道及垂直互连通孔直径远小于锥形孔开口直径；

2)在玻璃晶圆下表面加工若干个微腔，分别用于封装各传感器；

3)在玻璃晶圆下表面预留键合区加工若干台阶，每个台阶对应一个微腔，台阶内部含有步骤1)加工的微流道，微流道通过台阶分别与对应微腔相连通；

4)在锥形孔侧壁溅射凸点下金属层，将垂直互连通孔内电镀金属铜，其余与微腔相连用以排气的微流道不作处理；

5)在器件晶圆上加工出若干传感器、金属引线及电极；

6)将玻璃晶圆与器件晶圆键合在一起得到键合晶圆；

7)将键合晶圆置于真空脉冲电磁喷射系统中，调整微喷阀位置使之对准第一喷射点；

8)抽真空至M Pa，使微腔内气体通过微流道抽走，外部触发使脉冲电磁喷射系统产生一颗金锡焊料熔滴，落在与第一微腔相连通的微流道顶端锥形孔内，实现第一传感器的封装；

9)继续抽真空至N Pa，调整微喷阀位置使之对准第二喷射点，外部触发使脉冲电磁喷射系统产生一颗金锡焊料熔滴，落在与第二微腔相连通的微流道顶端锥形孔内，实现第二传感器的封装，以此类推，实现若干传感器的封装；

10)将垂直互连通孔顶部的锥形孔内喷射填充金锡焊料熔滴，实现电学信号的引出。

2.如权利要求1所述一种应用于多传感器集成的逐级真空封装方法，其特征在于在步骤1)中，所述锥形盲孔采用微加工工艺，具体方法是通过各向异性湿法腐蚀制作，锥形盲孔开口直径大于金锡熔滴直径，玻璃采用7740玻璃片。

3.如权利要求1所述一种应用于多传感器集成的逐级真空封装方法，其特征在于在步骤2)中，所述若干个微腔为至少两个微腔，微腔的个数视集成传感器个数来定；所述微腔可采用各向异性湿法腐蚀方法制作。

4.如权利要求1所述一种应用于多传感器集成的逐级真空封装方法，其特征在于在步骤3)中，所述台阶采用各向异性湿法腐蚀或喷砂工艺制作，所述微流道、垂直互连通孔可采用激光或电化学加工法，其尺寸均为微米量级，最好为1～3μm。

5.如权利要求1所述一种应用于多传感器集成的逐级真空封装方法，其特征在于在步骤4)中，所述锥形孔的侧壁由粘附层、扩散阻挡层、焊料浸润层和抗氧化层组成，所述粘附层采用Cr、Ti、V、TiN、TiW金属中的一种，所述扩散阻挡层采用Ni、Cu、Pd、Pt金属中的一种，所述焊料浸润层和抗氧化层采用Au；所述垂直互连通孔需先在其内壁制备一层金属催化剂，Cu或Co；再将整个材料浸泡在含有Cu离子的电解液中，并施加电流；通过电解作用，Cu离子在垂直互连通孔内逐渐还原成固体金属，填满整个通孔，完成Cu引线的电镀；所述凸点下金属层由多层金属膜组成，可采用Ti/Ni/Au或Ti/Pt/Ni组合。

6.如权利要求1所述一种应用于多传感器集成的逐级真空封装方法，其特征在于在步骤5)中，所述器件晶圆采用单晶硅片、SOI片或SOG片；所述传感器采用微加工工艺，金属引线及电极选择与硅热匹配系数更接近的铜，采用溅射和光刻方法制备；所述传感器的数量与微腔个数相匹配。

7.如权利要求1所述一种应用于多传感器集成的逐级真空封装方法，其特征在于在步骤6)中，所述键合采用阳极键合或玻璃浆料键合方式；若采用阳极键合方式，键合温度和电压分别为300℃、1000V；若采用玻璃浆料键合方式，键合温度控制在200～450℃；优选采用玻璃浆料键合方式，玻璃浆料键合方式可有效减小步骤4)中金属电极凸起造成的气密性问题，对键合面质量要求更低；键合完成后继续保温并抽真空，使玻璃浆料中的溶剂以及键合过程产生的气体通过微流道抽出。

8.如权利要求1所述一种应用于多传感器集成的逐级真空封装方法，其特征在于在步骤7)中，所述真空脉冲电磁喷射系统利用强大的安培力作为金属液滴的驱动力，具有结构简单、无需外部动力源和背压等优点，非常适用于真空封装领域；为提高定位精度，调整真空脉冲电磁喷射系统的喷射阀出液口至键合圆片上表面1～3mm位置。

9.如权利要求1所述一种应用于多传感器集成的逐级真空封装方法，其特征在于在步骤8)中，喷射材料为金锡焊料，熔点为280℃，质量分数比为Au∶Sn＝80∶20；为保证金锡熔滴与锥形孔实现良好密封，控制喷射阀温度为330℃、喷射熔滴的直径为100μm；所述锥形孔的密封通过液态金属脉冲电磁喷射方式实现的，在真空度为M Pa环境下实现第一传感器的封装，此处称为1级封装。

10.如权利要求1所述一种应用于多传感器集成的逐级真空封装方法，其特征在于在步骤9)中，所述锥形孔的密封是通过液态金属脉冲电磁喷射方式实现的，在真空度为N Pa环境下实现第二传感器的封装，且N<M，此处称为2级封装；

在步骤10)中，所述锥形孔的密封是通过液态金属脉冲电磁喷射方式实现的，在真空度为N Pa环境下实现垂直互连锥形孔内金锡焊料的喷射填充，实现电学信号的引出。