一種密封裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]涉及形成氣密或真空封裝的裝置的一個或更多實施方式，并且涉及制造這種裝置的方法的一個或更多實施方式。
技術(shù)背景
[0002]存在多種傳統(tǒng)方法用于形成密封，以防止液體、氣體以及類似物從封裝的一個局部泄漏至另一個局部。形成密封的傳統(tǒng)方法包括:(a)使用O形圈；(b)焊接；(C)釬焊；(d)粘合等。許多傳統(tǒng)方法在密封不太敏感或重要的環(huán)境中是可接受的。然而，在許多場合，包括傳感器置于封裝的不同結(jié)構(gòu)方向來測量介質(zhì)壓力，獲得良好的氣密封或氣密封裝十分重要，而傳統(tǒng)的方法不合適使用。
[0003]在典型的傳統(tǒng)壓力傳感器件中，彎曲的金屬薄膜被焊接在壓力傳遞通路上，用于密封充滿氣體的腔室(從而減少氣體從腔室的泄露)。在制造其它類型的傳統(tǒng)壓力傳感器件時，金屬殼體用不銹鋼合金制成(因為其抗腐蝕性能)。在這種情況，密封方法通常涉及激光束或者電子束(“e-beam”)來恪化金屬以形成密封。
[0004]MEMS( “Micro-Electro-Mechanical System”微電子機(jī)械系統(tǒng))壓力傳感器的封裝會涉及到將硅基芯片安裝在金屬基座上，金屬基座材料例如可伐合金或因瓦合金，其熱膨脹系數(shù)與硅基芯片極其接近(通常，不能使用不銹鋼)。由于存在低成本壓力傳感器件的持續(xù)性需求，希望殼體采用諸如黃銅、紫銅和鋁等而非不銹鋼制成。然而，使用傳統(tǒng)的激光焊接方法直接將熱匹配的金屬基座(例如可伐合金或因瓦合金)連接至金屬殼體(用黃銅、紫銅或鋁等非熱匹配金屬制成)通常會導(dǎo)致焊接裂紋。換言之，使用這些基于金屬焊接的傳統(tǒng)方法不能成功的形成密封。并且，銅焊或者釬焊等其它等效密封方法，其工藝過程溫度超過800°C，高于制造MEMS傳感器的破壞溫度，造成器件損壞。
[0005]摘要
[0006]具有氣密或真空密封裝置的一個或更多實施方式，例如但不限于包括MEMS傳感器在內(nèi)的壓力傳感器。在不破壞傳感器的情況下，制造這種裝置的方法的一個或更多實施方式，例如但不限于包括制造MEMS傳感器的方法。特別是，用于制造的方法的一個或更多進(jìn)一步的實施方式包括不同類型的金屬焊封材料的使用以密封裝置的部件，從而MEMS傳感器可被使用。進(jìn)一步的，特別是，一個或更多這種進(jìn)一步的用于制造的方法的實施方式，包括卷邊裝置的使用用以使金屬密封材料在裝置內(nèi)實現(xiàn)密封。更一步的，特別是，制造方法的一個或更多實施方式通過壓力提供密封，實現(xiàn)與焊接方法相等的泄漏率，并且不會引起泄漏。
【附圖說明】
[0007]圖1A為根據(jù)一個或更多實施方式制造的密封裝置的立體圖；
[0008]圖1B示出圖1A所示裝置的三種實施方式的截面圖——根據(jù)第一加工實施方式制造的使用徑向密封的第一裝置實施方式，根據(jù)第二加工實施方式制造的使用全密封的第二裝置實施方式以及根據(jù)第三加工實施方式制造的使用“面”密封的第三裝置實施方式；
[0009]圖2為根據(jù)第一加工實施方式，也即使用徑向密封環(huán)，用于制造具有第一裝置實施方式的零件的立體分解圖；
[0010]圖3A為用于制造一個或更多實施方式的頸圈的立體圖；
[0011]圖3B為圖3A所示的頸圈的截面圖；
[0012]圖4A為用于制造一個或更多實施方式的附有MEMS傳感器的應(yīng)力隔離器的立體圖；
[0013]圖4B為圖4A所示的附有MEMS傳感器的壓力傳感器的截面圖；
[0014]圖5A為根據(jù)第一加工實施方式，用于制造具有密封的一個或更多第一裝置實施方式的徑向密封件的立體圖；
[0015]圖5B為圖5A所示徑向密封環(huán)的截面圖；
[0016]圖6A為根據(jù)第一加工實施方式，用于制造形成密封的一個或更多第一裝置實施方式的殼體的立體圖；
[0017]圖6B為圖6A所示殼體的截面圖；
[0018]圖7為根據(jù)用于制造一個或更多第一裝置實施方式的一個或更多第一加工實施方式實施的徑向密封卷邊步驟詳解；
[0019]圖8為根據(jù)第二加工實施方式，也即使用全密封，用于制造具有第二裝置實施方式的零件的立體分解圖；
[0020]圖9A為用于制造一個或更多實施方式的頸圈的立體圖；
[0021]圖9B為圖9A所示的頸圈的截面圖；
[0022]圖1OA為用于制造一個或更多實施方式的附有MEMS傳感器的應(yīng)力隔離器的立體圖；
[0023]圖1OB為圖1OA所示的附有MEMS傳感器的應(yīng)力傳感器的截面圖；
[0024]圖1lA為根據(jù)第二加工實施方式，用于制造具有密封的一個或更多第二裝置實施方式的全密封的立體圖；
[0025]圖1lB為圖1lA所示的全密封的截面圖；
[0026]圖12A為根據(jù)第二加工實施方式，用于制造具有密封的一個或更多第二裝置實施方式的殼體的立體圖；
[0027]圖12B為圖12A所示的殼體的截面圖；
[0028]圖13為根據(jù)用于制造一個或更多第二裝置實施方式的一個或更多第二加工實施方式實施的全密封卷邊步驟詳解；
[0029]圖14為根據(jù)第三加工實施方式，也即使用“面”密封，用于制造具有第三裝置實施方式的零件的立體分解圖；
[0030]圖15A為用于制造一個或更多實施方式的頸圈的立體圖；
[0031]圖15B為圖15所示頸圈的截面圖；
[0032]圖16A為用于制造一個或更多實施方式的附有MEMS傳感器的應(yīng)力隔離器的立體圖；
[0033]圖16B為圖16A所示的附有MEMS傳感器的應(yīng)力隔離器的截面圖；
[0034]圖17A為根據(jù)第三加工實施方式，用于制造具有密封的一個或更多第三裝置實施方式的“面”密封的立體圖；
[0035]圖17B為如圖17A所示的“面”密封的截面圖；
[0036]圖18A為根據(jù)第二和第三加工實施方式，用于制造一個或更多第二裝置實施方式的殼體的立體圖；
[0037]圖18B為圖18A所示殼體的截面圖；
[0038]圖19為根據(jù)用于制造一個或更多第三裝置實施方式的一個或更多第三實施方式實施的，“面”密封卷邊步驟詳解。
【具體實施方式】
[0039]實施方式將參照附圖描述，其中，相同的組件、零件等等用相同的附圖標(biāo)記貫穿于多幅附圖。并且，在此提供諸如壓力值、材料、尺寸、維度、形狀等的特定參數(shù)，意為示例性的而非限制。
[0040]一個或更多加工實施方式被用于形成密封的方法中，從而密封裝置的部分(諸如，例如但不限于壓力傳感器裝置或者器件)，并且，特別的，諸如，例如但不限于具有MEMS(微電子機(jī)械系統(tǒng))傳感器的部分。根據(jù)一個或更多這種加工實施方式，這種方法涉及在殼體空腔內(nèi)，使密封環(huán)變形而實現(xiàn)密封的步驟，其中的殼體包括一個安裝在應(yīng)力隔離器的MEMS傳感器。根據(jù)一個或更多這種加工實施方式，密封環(huán)可由金屬制成，該金屬優(yōu)選為軟金屬，該軟金屬可以為但不限于銅或者銅合金。然而，一個或更多進(jìn)一步加工實施方式還包括使用其它金屬或者非金屬來形成密封?？梢源_信，如上所述的一個或更多加工實施方式，通過施加機(jī)械壓力使得金屬密封件“熔化”或者“軟退火”，從而實現(xiàn)氣密或真空封裝(也即，形成“類釬焊”密封，實現(xiàn)氣密或真空封裝)。
[0041]進(jìn)一步，一個或更多上述實現(xiàn)密封裝置的實施方式，也可針對裝置的一部分進(jìn)行密封，例如但不限于包括MEMS傳感器的局部。
[0042]圖1A為密封裝置I的立體圖，根據(jù)一個或更多加工實施方式制成。如圖1A所示，裝置I包括:具有空腔4的殼體2，附有MEMS傳感器12的應(yīng)力隔離器8以及頸圈10。MEMS傳感器12通常被用于感知和測量液體或者氣體的壓力。沒有在圖1A中示出的是設(shè)置在應(yīng)力隔離器8和空腔4的內(nèi)壁之間的密封。