本發(fā)明涉及mems氣室充氣設(shè)備，具體提供一種晶圓級mems氣室的充氣設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、mems原子氣室是一種微型氣室，能夠在微米級別的空間內(nèi)存儲單個原子，mems氣室是芯片級原子鐘和芯片級磁力計的核心部件，是實現(xiàn)低功耗、小體積的芯片級原子鐘和芯片級磁力計的關(guān)鍵。

2、目前，mems氣室充銣工藝有原位化學(xué)反應(yīng)法、石蠟填充法、光分解法等。原位化學(xué)反應(yīng)法有雜質(zhì)殘留物，為解決雜質(zhì)問題，mems氣室又分為單腔結(jié)構(gòu)和雙腔結(jié)構(gòu)。石蠟填充法會在透光面上殘留石蠟雜質(zhì)。光分解法可以實現(xiàn)無雜質(zhì)填充，但需要沉積csn3薄膜的設(shè)備和特殊激光器，而且氣室內(nèi)壓強是固定值，無法調(diào)整，不利于mems氣室的性能優(yōu)化。目前還有一些mems氣室的充銣工藝采用對所有氣室整體充銣，從而導(dǎo)致銣/銫蒸汽會在硅表面凝結(jié)，從而污染鍵合界面，導(dǎo)致硅-玻璃鍵合強度不足，漏氣率偏大。晶圓級mems氣室的充銣工藝的核心問題是實現(xiàn)銣/銫元素的高效、無雜質(zhì)、無污染地填充。

3、相應(yīng)地，本領(lǐng)域需要一種新的充氣設(shè)備來解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在解決上述技術(shù)問題，即，解決現(xiàn)有技術(shù)中mems氣室充氣時易污染氣室透光面的問題。

2、在第一方面，本發(fā)明提供一種晶圓級mems氣室的充氣設(shè)備，所述充氣設(shè)備包括：

3、充氣腔體及鍵合腔體，所述充氣腔體與所述鍵合腔體連通；

4、充氣組件及冷卻組件，所述充氣組件設(shè)置在所述充氣腔體內(nèi)，所述冷卻組件部分設(shè)置在所述充氣腔體內(nèi)；

5、所述冷卻組件包括冷卻臺，所述冷卻臺適于承載待充氣氣室，所述充氣組件包括充氣管，所述充氣管的出氣端被配置成伸入到待充氣氣室底部。

6、在具有上述晶圓級mems氣室的充氣設(shè)備的具體實施方式中，所述充氣管包括充氣主管及充氣支管，所述充氣支管設(shè)置為多個且均與所述充氣主管連通，多個所述充氣支管的出氣端在相同水平高度，多個所述充氣支管被配置成與多個待充氣氣室的位置相對應(yīng)。

7、在具有上述晶圓級mems氣室的充氣設(shè)備的具體實施方式中，所述冷卻組件還包括冷卻凸臺，所述冷卻凸臺設(shè)置為多個，多個所述冷卻凸臺設(shè)置在所述冷卻臺的承載面上且多個所述冷卻凸臺被配置成與多個待充氣氣室的位置相對應(yīng)。

8、在具有上述晶圓級mems氣室的充氣設(shè)備的具體實施方式中，所述充氣組件還包括元素泡及加熱線圈，所述元素泡與所述充氣主管連通，所述加熱線圈套設(shè)在所述充氣主管和所述充氣支管上。

9、在具有上述晶圓級mems氣室的充氣設(shè)備的具體實施方式中，所述冷卻組件還包括制冷單元及制冷管路，所述制冷單元設(shè)置在所述充氣腔體外部，所述制冷管路被配置成用于連通所述冷卻臺和所述制冷單元以形成制冷回路。

10、在具有上述晶圓級mems氣室的充氣設(shè)備的具體實施方式中，所述充氣設(shè)備還包括：

11、鍵合組件，所述鍵合組件設(shè)置在所述鍵合腔體內(nèi)，所述鍵合組件包括下加熱臺和上加熱臺，所述下加熱臺和/或所述上加熱臺具備相互靠近的直線方向上的移動自由度。

12、在具有上述晶圓級mems氣室的充氣設(shè)備的具體實施方式中，所述充氣設(shè)備還包括：

13、輸送組件，所述輸送組件設(shè)置在所述充氣腔體和所述鍵合腔體內(nèi)，所述輸送組件被配置成能夠輸送氣室往返于所述充氣腔體和所述鍵合腔體之間。

14、在具有上述晶圓級mems氣室的充氣設(shè)備的具體實施方式中，所述充氣設(shè)備還包括：

15、抽真空單元及連接管路，所述充氣腔體和所述鍵合腔體均通過所述連接管路與所述抽真空單元連通。

16、在具有上述晶圓級mems氣室的充氣設(shè)備的具體實施方式中，所述充氣支管的端部為錐型結(jié)構(gòu)。

17、在具有上述晶圓級mems氣室的充氣設(shè)備的具體實施方式中，所述鍵合腔體還設(shè)置有進氣口。

18、在采用上述技術(shù)方案的情況下，本發(fā)明公開的晶圓級mems氣室的充氣設(shè)備，通過設(shè)置充氣腔體和鍵合腔體，使充氣以及鍵合均在連通的密閉腔體內(nèi)進行，避免引入雜質(zhì)，除此之外，在充氣腔內(nèi)，充氣組件的充氣管深入到待充氣氣室的底部，配合承載待充氣氣室的冷卻臺，從而使由充氣管填充到待充氣氣室底部的氣體在氣室底部直接凝結(jié)，從而不會污染氣室的透光面，從而實現(xiàn)無雜質(zhì)、無污染地填充氣室。

技術(shù)特征：

1.一種晶圓級mems氣室的充氣設(shè)備，其特征在于，所述充氣設(shè)備包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級mems氣室的充氣設(shè)備，其特征在于，所述充氣管(7)包括充氣主管(8)及充氣支管(9)，所述充氣支管(9)設(shè)置為多個且均與所述充氣主管(8)連通，多個所述充氣支管(9)的出氣端在相同水平高度，多個所述充氣支管(9)被配置成與多個待充氣氣室(6)的位置相對應(yīng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓級mems氣室的充氣設(shè)備，其特征在于，所述冷卻組件(4)還包括冷卻凸臺(10)，所述冷卻凸臺(10)設(shè)置為多個，多個所述冷卻凸臺(10)設(shè)置在所述冷卻臺(5)的承載面上且多個所述冷卻凸臺(10)被配置成與多個待充氣氣室(6)的位置相對應(yīng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓級mems氣室的充氣設(shè)備，其特征在于，所述充氣組件(3)還包括元素泡(11)及加熱線圈(12)，所述元素泡(11)與所述充氣主管(8)連通，所述加熱線圈(12)套設(shè)在所述充氣主管(8)和所述充氣支管(9)上。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶圓級mems氣室的充氣設(shè)備，其特征在于，所述冷卻組件(4)還包括制冷單元(13)及制冷管路(14)，所述制冷單元(13)設(shè)置在所述充氣腔體(1)外部，所述制冷管路(14)被配置成用于連通所述冷卻臺(5)和所述制冷單元(13)以形成制冷回路。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級mems氣室的充氣設(shè)備，其特征在于，所述充氣設(shè)備還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級mems氣室的充氣設(shè)備，其特征在于，所述充氣設(shè)備還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級mems氣室的充氣設(shè)備，其特征在于，所述充氣設(shè)備還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓級mems氣室的充氣設(shè)備，其特征在于，所述充氣支管(9)的端部為錐型結(jié)構(gòu)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級mems氣室的充氣設(shè)備，其特征在于，所述鍵合腔體(2)還設(shè)置有進氣口(21)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及MEMS氣室充氣設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體提供一種晶圓級MEMS氣室的充氣設(shè)備，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中MEMS氣室充氣時易污染氣室透光面的問題。為此目的，本發(fā)明的晶圓級MEMS氣室的充氣設(shè)備包括充氣腔體、鍵合腔體、充氣組件及冷卻組件，所述充氣腔體與所述鍵合腔體連通；所述充氣組件設(shè)置在所述充氣腔體內(nèi)，所述冷卻組件部分設(shè)置在所述充氣腔體內(nèi)；所述冷卻組件包括冷卻臺，所述冷卻臺適于承載待充氣氣室，所述充氣組件包括充氣管，所述充氣管的出氣端被配置成伸入到待充氣氣室底部。通過上述方案，使由充氣管填充到待充氣氣室底部的氣體在氣室底部直接凝結(jié)，從而不會污染氣室的透光面，從而實現(xiàn)無雜質(zhì)、無污染地填充氣室。

技術(shù)研發(fā)人員：張振偉,李春景
受保護的技術(shù)使用者：北京飛秒留聲科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14