專利名稱：具有整體式加熱器的微機(jī)電器件封裝件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及微機(jī)電器件封裝件的技術(shù)。
背景技術(shù)：
微反射鏡(Micromirror)是基于微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的空間光調(diào)制器(SLM)的關(guān)鍵組件。典型的基于MEMS的SLM通常由微型的微反射鏡陣列組成。這些微反射鏡可以選擇性地偏轉(zhuǎn)(例如響應(yīng)靜電力)，從而選擇性地反射入射光以產(chǎn)生數(shù)字圖像。然而，這類微反射鏡對(duì)污染(例如濕氣和灰塵)極度敏感。這種污染在微反射鏡上具有不同的效應(yīng)，從毛細(xì)凝縮(capillary-condensation)和釋放后靜摩擦(post-release stiction)到微反射鏡表面的劣化。這些效應(yīng)會(huì)引起微反射鏡在操作中的機(jī)械失效。因?yàn)檫@種原因和其它原因，微反射鏡陣列器件在釋放后經(jīng)常被封裝起來。
無論現(xiàn)今開發(fā)的微反射鏡陣列器件的封裝方法存在何種差異，但通常都使用兩個(gè)襯底，以及用于粘結(jié)這兩個(gè)襯底的密封介質(zhì)，其中所述兩個(gè)襯底中一個(gè)用于支撐器件，另一個(gè)用于覆蓋器件。大多數(shù)密封介質(zhì)需要在結(jié)合或粘合(bond)過程中加熱。然而，如果加熱不當(dāng)就可能使微反射鏡陣列器件退化(degrade)。例如，如果加熱不當(dāng)就會(huì)改變微反射鏡所需的機(jī)械性質(zhì)。也可能使微粒(例如組成微反射鏡的雜質(zhì)和微粒)被熱激活，促使這些激活微粒在微反射鏡內(nèi)擴(kuò)散，因而加劇了微反射鏡的退化?；蛘邿崃靠墒乖摲庋b件內(nèi)的抗靜摩擦物質(zhì)減少。
因此，需要一種方法和裝置來封裝微反射鏡陣列器件。

發(fā)明內(nèi)容
這個(gè)目的是通過所附獨(dú)立權(quán)利要求的特征來實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的特征在從屬權(quán)利要求中定義。
如上所述，本發(fā)明提供了一種用于封裝微反射鏡陣列器件的裝置，和一種利用該裝置封裝微反射鏡器件的方法。為了封裝微反射鏡器件，提供第一和第二襯底。所述微反射鏡陣列器件被容納在由所述第一和第二襯底形成的空穴內(nèi)。在封裝期間，施加在所述第一和第二襯底之間的一種或多種密封介質(zhì)由至少一個(gè)加熱器來進(jìn)行焊接或結(jié)合(solder)，該加熱器是沿著所述第一或第二襯底的表面的周緣(periphery)形成的，并嵌入在所述襯底的所述表面下。所述第一和第二襯底通過所述焊接密封介質(zhì)而被結(jié)合在一起。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中提供了一種用于封裝微反射鏡陣列器件的封裝襯底。該襯底包括一個(gè)層壓件，該層壓件包括多個(gè)結(jié)合在一起的襯底層；和一個(gè)加熱器，該加熱器沿著所述多個(gè)襯底層中一個(gè)襯底層的周緣設(shè)置，并被置于所述襯底層和所述多個(gè)襯底層中另一個(gè)襯底層之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種封裝件。該封裝件包括一個(gè)第一襯底，該第一襯底具有加熱器，該加熱器沿著所述第一襯底的一個(gè)表面的周緣設(shè)置在所述表面之下；一個(gè)位于所述第一襯底上的第二襯底；一個(gè)位于所述第一和第二襯底之間的半導(dǎo)體器件或微機(jī)電系統(tǒng)器件；和一個(gè)處于所述第一襯底和所述第二襯底之間的第一密封介質(zhì)層。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施例，公開了一種封裝微反射鏡陣列器件的方法。該方法包括提供第一封裝襯底，該襯底包括加熱器，該加熱器沿著所述襯底的一個(gè)表面的周緣設(shè)置并與其整合在一起；將半導(dǎo)體器件或微機(jī)電器件附著到所述第一襯底；在所述第一襯底的所述表面上沉積第一密封介質(zhì)；在所述第一密封介質(zhì)層上放置第二襯底；驅(qū)動(dòng)通過所述加熱器的電流以產(chǎn)生熱量從而熔化所述第一密封介質(zhì)；和通過熔化的密封介質(zhì)層來結(jié)合所述第一和第二襯底。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括用于提供入射光的光源；空間光調(diào)制器，用于選擇性地調(diào)制所述入射光從而在顯示靶上形成圖像，其中所述空間光調(diào)制器進(jìn)一步包括第一封裝襯底，該襯底具有加熱器，該加熱器沿著所述第一封裝襯底一個(gè)表面的周緣設(shè)置并嵌入在所述表面下以產(chǎn)生熱量；固定在所述第一封裝襯底上的微反射鏡陣列器件；在所述第一封裝襯底上的第二封裝襯底；沉積在所述第一和第二封裝襯底間的第一密封介質(zhì)層；和其中所述第一和第二封裝襯底通過所述第一密封介質(zhì)層被結(jié)合在一起；聚光元件，用于將所述入射光引導(dǎo)到所述空間光調(diào)制器；顯示靶；和投影光學(xué)元件，用于將所述調(diào)制過的光線引導(dǎo)到所述顯示靶上。


雖然所附的權(quán)利要求給出了本發(fā)明各個(gè)特征的細(xì)節(jié)，但是根據(jù)下列結(jié)合附圖的詳細(xì)描述可以最好地理解本發(fā)明及其目的和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1a示意性示出了一種用于封裝微反射鏡陣列器件的封裝襯底，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該襯底具有加熱器，而且該加熱器是沿著襯底一個(gè)表面的周緣形成的，并被嵌入在該襯底表面下；圖1b是圖1a中封裝襯底的橫截面圖；圖2a示意性示出了一種用于封裝微反射鏡陣列器件的封裝襯底，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，該襯底具有加熱器，該加熱器沿著襯底一個(gè)表面的周緣形成，并具有Z字型邊緣；圖2b是圖2a中封裝襯底的橫截面圖；圖3示意性示出了一種封裝襯底，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，該襯底的加熱器被層壓在封裝襯底的兩個(gè)層之間；圖4a示意性示出了一種微反射鏡陣列器件，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，該陣列器件是通過使用圖1中的封裝襯底而被封裝的；圖4b是圖4a中封裝的橫截面圖；圖5a示意性示出了一種微反射鏡陣列器件，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，該陣列器件是通過使用圖1中的封裝襯底而被封裝的；圖5b是圖5a中微反射鏡陣列封裝件的橫截面圖；圖6a示意性示出了一種微反射鏡陣列器件，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，該陣列器件是通過使用圖3中的封裝襯底而被封裝的；圖6b是圖6a中微反射鏡陣列器件的橫截面圖；圖7示意性示出了一種已封裝的微反射鏡陣列器件；圖8a是一種采用了圖7中已封裝微反射鏡陣列器件的簡化的顯示系統(tǒng)；
圖8b是描述顯示系統(tǒng)示例性操作的方框圖，該系統(tǒng)采用了圖7中的三個(gè)已封裝微反射鏡陣列器件；圖8c示意性示出了一種顯示系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用圖7中的三個(gè)已封裝微反射鏡陣列器件；圖9a示意性示出了微反射鏡陣列的一種示例性微反射鏡；圖9b示意性示出了一種示例性微反射鏡陣列，該微反射鏡陣列由圖9a中的微反射鏡組成；圖10a示意性示出了微反射鏡陣列的另一種示例性微反射鏡；圖10b示意性地示出了一種示例性微反射鏡陣列，該微反射鏡陣列由圖10a中的微反射鏡組成。
具體實(shí)施例方式
參考附圖，本發(fā)明被實(shí)施成一種用于微反射鏡陣列器件的合適的封裝工藝。下列描述是基于所選擇的本發(fā)明的實(shí)施例，不應(yīng)該被理解為對(duì)本文沒有明確描述的本發(fā)明的替換實(shí)施例的限制。
參考圖1，其中示出了具有整體式加熱器的封裝襯底，用于封裝微反射鏡陣列器件。如圖所示，封裝襯底200包括襯底層210和襯底層215。襯底層210具有凹面，從而可以形成可以放置微反射鏡陳列器件的空穴。在襯底層210上，加熱器220沿著襯底層210凹面的周緣形成。通過兩個(gè)導(dǎo)線222將來自外部電源的電流引入加熱器220從而產(chǎn)生熱量。加熱器220被層壓在襯底層210和215之間。圖1b示出了封裝襯底200的橫截面圖。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，加熱器220具有如圖1a所述的Z字型邊緣?；蛘撸訜崞骺梢跃哂腥魏纹渌线m的形式，例如一組連續(xù)相連的直線(或每條在每端都具有引線的分離線(disconnectedlines))、線圈、或者直線和線圈的組合或Z字型線。襯底210層包括用于容納微反射鏡陣列器件的空穴，然而除了在襯底層210上形成加熱器外，還可以在襯底215上形成加熱器。特別地，加熱器可以形成在襯底215上，形成在面對(duì)襯底210的表面上。如將在圖2a中看到的那樣，襯底215并不是必須的，如果沒有提供襯底215，優(yōu)選可以在襯底210上圖案化加熱器220，或者將其與襯底210整合在一起。加熱器可以由任意合適的材料制成，例如鎢，并可以由任意合適的制造薄膜的方法(例如，濺射和電鍍)、或者制造厚膜的標(biāo)準(zhǔn)方法(例如，印制)來形成。為了產(chǎn)生熱量，可以通過兩條導(dǎo)線222來驅(qū)動(dòng)電流?；蛘?，也可以通過導(dǎo)線223將電流引入加熱器，導(dǎo)線223形成在襯底層215上并分別連到兩條引線222。
優(yōu)選地，襯底層210和215可以是任意合適的不導(dǎo)電的材料，優(yōu)選地是陶瓷或玻璃，更優(yōu)選地是陶瓷。也可以使用其它材料(例如，有機(jī)，或者有機(jī)無機(jī)混合材料)，這取決于其熔點(diǎn)。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，襯底層210和215均可為多層結(jié)構(gòu)，從而進(jìn)一步包括多個(gè)襯底層。在這種情形下，襯底210設(shè)置加熱器的頂層和襯底215對(duì)著加熱器的底層優(yōu)選地是不導(dǎo)電的。其它層(包括襯底210頂層下的襯底層和襯底215底層上的襯底層)可以是任何所需的材料，例如陶瓷、玻璃和金屬材料。
除了將加熱器嵌入封裝襯底的表面下的方式外，加熱器可以在封裝襯底的表面上形成，如圖2a和圖2b所示。參考圖2a，加熱器沿著襯底210的表面形成，其上沒有其它的襯底層。襯底210可以是多層結(jié)構(gòu)。加熱器直接暴露向其它材料，例如密封介質(zhì)，和結(jié)構(gòu)，例如其它封裝襯底。在這種情形下，沉積在加熱器上的密封介質(zhì)優(yōu)選為不導(dǎo)電的材料，例如玻璃粉。
如上文所討論的，襯底層210具有一個(gè)凹面，從而形成一個(gè)可以放置微反射鏡陣列器件的空穴。或者，襯底層可以是平板，如圖3所示。參考圖3，封裝襯底260的襯底層266和262都是平板。在襯底層266上形成并沿著襯底層266表面周緣的加熱器220，被層壓在襯底層266和262之間。類似于圖2a中的加熱器，可以經(jīng)由兩個(gè)加熱器導(dǎo)線222來驅(qū)動(dòng)通過加熱器的電流從而產(chǎn)生熱量。
除了在襯底層266上形成加熱器220外，還可以在襯底262上形成加熱器。特別地，加熱器可以形成在襯底262上，形成在對(duì)著襯底層266的表面上。類似于圖2a中的襯底層210和215，襯底層262和266可以是任意合適的不導(dǎo)電的材料，優(yōu)選地是陶瓷或玻璃，更優(yōu)選地是陶瓷。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，襯底層266和262每個(gè)都可以是多層結(jié)構(gòu)，從而進(jìn)一步包括多個(gè)襯底層。在這種情形下，襯底266設(shè)置加熱器的頂層和襯底262對(duì)著加熱器的底層優(yōu)選地是不導(dǎo)電的層。其它層可以是任何所需的材料，例如陶瓷、玻璃和金屬材料，所述其它層包括襯底266頂層下的襯底層和襯底262底層上的襯底層。微反射鏡陣列器件105可以附著到襯底層262并被其支撐。
下面，將參考微反射鏡陣列器件的封裝件和形成這種封裝件的封裝工藝來討論本發(fā)明實(shí)施例的示例性實(shí)現(xiàn)方式。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解的是，下面的示例性實(shí)施方案僅為了說明，而不應(yīng)該從任何角度理解成是一種限制。特別地，本發(fā)明特別地是用于封裝半導(dǎo)體器件或微反射鏡陣列器件，但并不局限于此。具有整體式加熱器的封裝件和利用具有整體式加熱器的封裝件的方法也可用于封裝其它微機(jī)電系統(tǒng)，例如基于MEMS的光學(xué)開關(guān)、圖像傳感器或檢測(cè)器以及要求低溫氣密封的半導(dǎo)體器件。而且，下面示例性實(shí)施方案所討論的具有Z字形邊緣的加熱器和大致為矩形的封裝襯底僅僅是為了清晰說明起見。在不背離本發(fā)明精神的前提下，加熱器和封裝襯底的其它變型也是可行的。例如，加熱器可以由一組部段(segment)組成，每個(gè)部段是直線、線圈、Z字型線或其它所需的形式。又例如，除了優(yōu)選的矩形外，封裝襯底層可以是任意所需的形狀。
參考圖4a，其中示出了一種微反射鏡陣列器件封裝件，該封裝件使用了圖1中的具有整體式加熱器的封裝襯底。具體地，微反射鏡陣列器件105置于封裝襯底200的空穴中，該襯底包括整體式加熱器220，如圖1所示。雖然在所有的附圖中示出了雙襯底型微反射鏡器件，但也可以使用單襯底器件(例如，形成在硅晶片上的微反射鏡)。罩襯底(cover substrate)235優(yōu)選地是玻璃，用于密封空穴內(nèi)的微反射鏡陣列器件。為了將罩襯底270和封裝襯底200結(jié)合起來，密封介質(zhì)230被設(shè)置在罩襯底和封裝襯底之間，如圖所示，密封介質(zhì)優(yōu)選地可以形成氣密封而且其熔點(diǎn)為300℃或更低，優(yōu)選地是200℃或更低。優(yōu)選地，密封材料是無機(jī)材料，例如金屬、金屬合金或金屬化合物(例如，金屬氧化物或準(zhǔn)金屬氧化物)?；蛘撸芊饨橘|(zhì)層230可以直接沉積在封裝襯底200的表面上，或者在罩襯底235較低表面的表面上，在這種情形下，密封介質(zhì)層230可以優(yōu)選地沿著罩襯底較低表面的周緣被沉積。密封介質(zhì)230的材料優(yōu)選地是穩(wěn)定的、可靠的、經(jīng)濟(jì)的，而且具有與微反射鏡陣列器件封裝件的其它組件(例如封裝襯底200和罩襯底235)相適宜的良好熱性質(zhì)，例如熱膨脹系數(shù)(CET)、導(dǎo)熱率等。進(jìn)一步優(yōu)選的是，密封介質(zhì)具有低熔點(diǎn)(當(dāng)密封介質(zhì)是非金屬時(shí))或低焊接溫度(當(dāng)密封介質(zhì)是金屬時(shí))。玻璃粉，例如Kyocera KC-700就是一種可接受的用于密封介質(zhì)的待選產(chǎn)品。在結(jié)合過程中，經(jīng)由兩個(gè)加熱器導(dǎo)線(即，導(dǎo)線222)來驅(qū)動(dòng)通過整體式加熱器的電流從而產(chǎn)生熱量。電壓幅度是由加熱器的電特性(例如，加熱器材料的電特性、加熱器的形狀)、封裝襯底200襯底層的熱特性和幾何形狀以及封裝襯底200表面上用于熔化密封介質(zhì)(例如，密封介質(zhì)層230)的所需溫度所確定的。作為實(shí)例，密封介質(zhì)230的熔點(diǎn)，也就是封裝襯底200表面上的所需溫度，是從100到300℃，優(yōu)選地大約350℃。加熱器優(yōu)選地以從1毫米到10毫米、優(yōu)選地大約7毫米的距離嵌入在封裝襯底的表面下。在這個(gè)實(shí)例中，封裝襯底是陶瓷。然后，在兩個(gè)加熱器引線222間建立的電壓優(yōu)選地從40到100伏特，優(yōu)選地大約70伏特。換言之，這個(gè)電壓使加熱器產(chǎn)生的熱量能夠?qū)⒎庋b襯底的表面溫度升到密封介質(zhì)層230的熔點(diǎn)。因此，密封介質(zhì)熔化從而用于結(jié)合罩襯底235和封裝襯底200。同時(shí)，微反射鏡器件處的溫度遠(yuǎn)低于引起微反射鏡器件中微反射鏡機(jī)械故障的溫度。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，微反射鏡器件處的溫度優(yōu)選低于70℃。
在結(jié)合過程中，可以向罩襯底施加外部壓力，如圖4b中所示，其中示出了圖4a的橫截面圖。經(jīng)過預(yù)定的時(shí)間段后，如果罩襯底和封裝襯底被安全地結(jié)合，就可以撤去電壓以及外部壓力，但不必要同時(shí)撤去。如圖4b中所示，可以在封裝件270內(nèi)提供一種或多種吸氣劑(getter)325，用于吸收濕氣和雜質(zhì)顆粒(例如有機(jī)顆粒)，這些濕氣和顆粒是在封裝過程中，特別是在加熱過程中，被密封在空穴內(nèi)或者從封裝件270的組件中散發(fā)出的。
雖然罩襯底235優(yōu)選地是可見光透明(visible light transparent)的玻璃，但也可以是其它材料，例如金屬或?qū)梢姽獠煌该鞯牟牧稀Ｕ忠r底235優(yōu)選包括鑲嵌的透光玻璃，用于使光線穿行避過并照射在微反射鏡陣列器件105上?；蛘?，罩襯底235可以具有開口形成的窗口，透光玻璃安裝在該窗口上從而可以穿過入射光。另外，可以沿著罩襯底235使用擋光掩模，該掩模在掩模周圍具有擋光帶從而可以擋住入射光，使其不會(huì)照射在微反射鏡陣列器件的表面上。這樣，就可以改進(jìn)微反射鏡陣列器件的光學(xué)性能，例如對(duì)比度。
除了利用玻璃粉作為密封介質(zhì)之外，其它合適的材料，例如可焊接的金屬材料，例如Au、BiSnx、AuSnx、InAgx、PbSnx和銅，也可以利用。然而，大多數(shù)可焊接的金屬材料不容易結(jié)合到襯底表面上經(jīng)常形成的氧化物材料或?qū)?。為了解決這個(gè)問題，優(yōu)選在使用可焊接的金屬密封介質(zhì)之前，可以利用金屬化薄膜來對(duì)襯底表面進(jìn)行金屬化，下面將會(huì)進(jìn)一步詳細(xì)討論。
參考圖5a，密封介質(zhì)層245包括可焊接的金屬材料，該材料優(yōu)選地是穩(wěn)定的、可靠的、經(jīng)濟(jì)的，而且具有與微反射鏡陣列器件封裝件的其它組件(例如封裝襯底200和罩襯底235)相適宜的熱學(xué)性質(zhì)，例如熱膨脹系數(shù)(CET)，導(dǎo)熱率等。為了增強(qiáng)密封介質(zhì)層245與襯底235和200表面的結(jié)合，提供金屬化層240和250來分別金屬化罩襯底235的底表面和封裝襯底200的頂表面。金屬化介質(zhì)可以是任意合適的材料，例如鋁、金、鎳或兩種或更多種合適金屬元素的組合物，例如金/鎳，優(yōu)選地是一種具有低焊接溫度的材料。這些材料可以通過使用合適的沉積方法被沉積在表面上成為厚膜或薄膜，合適的沉積方法例如那些用于沉積薄膜的標(biāo)準(zhǔn)方法(例如，濺射)和那些用于沉積厚膜的標(biāo)準(zhǔn)方法(例如，印制和涂糊)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，沉積介質(zhì)層250是一薄層貴金屬材料，例如金。這種金屬化介質(zhì)層優(yōu)選地是沉積的，例如在罩襯底235的底表面上濺射成薄膜。類似地，另一個(gè)金屬化層240設(shè)置在密封介質(zhì)層245和封裝襯底200之間用于金屬化封裝襯底的頂表面。金屬化層240也優(yōu)選地是沉積的，例如在封裝襯底200的上表面上濺射成薄膜。如果金屬化層250和240分別被沉積在罩襯底235的底表面和襯底200的上表面，這些金屬化層就具有高焊接溫度。在這種情形下，這些金屬化層分別與罩襯底235和襯底200整合在一起。或者，金屬化層250和240每個(gè)都可以是多層結(jié)構(gòu)。作為實(shí)例，多層結(jié)構(gòu)包括金屬氧化物層(例如，CrO2和TiO2)、金屬層(例如，Cr和Ti)、第二金屬層(例如，Ni)和在頂上的第三金屬(例如，Au)。首先在非金屬例如陶瓷和玻璃的襯底表面上沉積金屬氧化物層，因?yàn)樗鼘?duì)非金屬襯底的表面呈現(xiàn)強(qiáng)結(jié)合性，其中非金屬襯底的表面通常被氧化了。金屬層通常包括金屬材料，該金屬對(duì)金屬氧化物層呈現(xiàn)強(qiáng)結(jié)合性。第二金屬層沉積在第三金屬層和第一金屬層之間以防止第一金屬材料擴(kuò)散到頂上的第三金屬層內(nèi)。作為另一個(gè)實(shí)例，金屬化層240進(jìn)一步包括鎢層、鎳層和金層。當(dāng)然，金屬化介質(zhì)層250也可以是多層結(jié)構(gòu)，從而進(jìn)一步包括所需的多個(gè)金屬化層。頂上的第三金屬層優(yōu)選包括具有低氧化性的金屬材料。用于第三金屬層的示例性金屬材料包括Au、Cr和其它貴金屬。
在封裝過程中，嵌入在封裝襯底200表面下的整體式加熱器被供電從而產(chǎn)生熱量以焊接金屬化層240和250之間的密封介質(zhì)層245。同時(shí)，可以向封裝件施加外部壓力以增強(qiáng)封裝襯底200和罩襯底235的結(jié)合，如圖5b所示。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，罩襯底235也可以具有加熱器。如參考圖1b所描述的封裝襯底200中的加熱器(例如，加熱器220)那樣，罩襯底235中的加熱器可以沿著罩襯底表面的周緣形成并嵌入在罩襯底的所述表面下。罩襯底中的這個(gè)加熱器可以用來結(jié)合罩襯底和封裝襯底。而且，特別用于焊接金屬化介質(zhì)層250和密封介質(zhì)層245。
圖5a中封裝件275的橫截面圖在圖5b中示出。如圖所示，可以提供其它特征，例如提供吸氣劑325用于吸收濕氣。
參考圖6a，其中示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的微反射鏡陣列器件封裝件，該封裝件利用如圖3中所示的封裝襯底。如圖所示，封裝襯底300是平板，并具有嵌入在封裝襯底表面下的整體式加熱器220。微反射鏡陣列器件105附著到封裝襯底并由其支撐。隔板310被放置在封裝襯底上，從而和封裝襯底300一起形成用于容納微反射鏡陣列器件的空間。罩襯底320放置在隔板和封裝襯底上方。為了將封裝襯底、隔板和罩襯底結(jié)合成微反射鏡陣列器件封裝件，密封介質(zhì)層315和305被分別設(shè)置在罩襯底和隔板之間、以及隔板和封裝襯底之間。在本發(fā)明的實(shí)施例中，封裝襯底300和隔板310是陶瓷?；蛘?，隔板310可以是Kovar(科伐合金)、Invar(因瓦合金)、和NiFex。而罩襯底320可以是透光玻璃。密封介質(zhì)層315和305是玻璃粉。在封裝過程中，加熱器220被供電從而產(chǎn)生熱量以熔化密封介質(zhì)層305和315?；蛘?，可以施加外部壓力(未示出)以加強(qiáng)結(jié)合。
作為該實(shí)施例的可選擇的特征，可以在罩襯底320中形成另一個(gè)加熱器。和封裝襯底300中的加熱器一樣，另一個(gè)加熱器可以沿著罩襯底的表面形成但在該表面下。這個(gè)加熱器在封裝過程中可以被供電從而產(chǎn)生熱量以焊接密封介質(zhì)層315。如果密封介質(zhì)層315是金屬材料，罩襯底320的加熱器可以形成在罩襯底的表面上從而產(chǎn)生熱量以焊接密封介質(zhì)315。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，可以用可焊接的金屬密封介質(zhì)將罩襯底、隔板和封裝襯底結(jié)合在一起。在這種情形下，密封介質(zhì)層315和305每個(gè)都是兩個(gè)金屬化層(例如，圖5a中的金屬化層250和240)和置于兩個(gè)金屬化層之間的密封介質(zhì)層(例如，圖5a中的密封介質(zhì)層245)組合而成?；蛘撸摻M合的每個(gè)金屬化層中都可以是多層結(jié)構(gòu)，從而進(jìn)一步包括多個(gè)金屬化層。作為一個(gè)實(shí)例，每個(gè)密封介質(zhì)層315或305可以是Au(或Al)層和Kovar(或Invar)層和Au(或Al)層的組合、或Au(或Al)層和Kovar(或Invar)層和多層結(jié)構(gòu)的組合，該多層結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括Au層和鎳層和鎢層。
如以上討論的那樣，罩襯底320是玻璃從而允許入射光穿過以照射到微反射鏡陣列器件上?；蛘?，罩襯底可以是陶瓷或金屬材料或其它任何對(duì)可見光不透明的所需材料。在這種情況下，罩襯底包括鑲嵌了玻璃的窗口從而允許入射光線穿過?；蛘撸梢栽谝r底窗口上安裝玻璃板，該襯底不能透過入射光線。作為該實(shí)施例的又一個(gè)可以選擇的特征，擋光掩模(例如矩形框)可以附著到罩襯底的表面，或者直接涂到或者沉積在罩襯底的四周，從而能夠阻擋微反射鏡陣列器件周圍的入射光線。這特別用于罩襯底是玻璃的情形。
除了平板形狀外，罩襯底可以是凹罩蓋(未示出)，罩襯底的底表面朝著罩襯底相對(duì)的表面(例如，頂表面)延伸。在這種情況下，不用隔板310，罩蓋和封裝襯底300就可以形成容納微反射鏡陣列器件的空間。因此，金屬化介質(zhì)層的數(shù)目和密封介質(zhì)層的數(shù)目可以減小，從而簡化了結(jié)合過程。例如，如果用罩蓋罩襯底320和封裝襯底300來容納微反射鏡陣列器件105，就可以在此直接實(shí)施參考圖4a和5a所描述的封裝過程。
參考圖6b，其中示出了圖6a中微反射鏡陣列封裝件的橫截面圖。除了封裝襯底外，也可以在封裝件內(nèi)形成罩襯底、密封介質(zhì)層和金屬化介質(zhì)層。可傳遞光線的罩襯底不需要平行于下方的襯底和微反射鏡陣列器件，如Huibers在2003年1月29日提交的美國專利申請(qǐng)10/343,307中所給出的那樣，該申請(qǐng)的主題在此以引入方式并入本文。
本發(fā)明的微反射鏡陣列封裝件具有各種適用情形(例如，無掩模光刻、原子光譜技術(shù)、微反射鏡陣列的無掩模加工、信號(hào)處理、顯微技術(shù)、圖像傳感器/檢測(cè)器和CCD等)，其中一個(gè)就是顯示系統(tǒng)。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的示例性微反射鏡陣列封裝件。微反射鏡陣列器件被結(jié)合在封裝件內(nèi)從而被保護(hù)。入射光可以穿過罩襯底從而照射在微反射鏡陣列器件的微反射鏡上。這種封裝件可以用于實(shí)際應(yīng)用中，其中一種就是顯示系統(tǒng)。
參考圖8a，其中示出了利用圖7微反射鏡陣列器件封裝件的一種典型的顯示系統(tǒng)。在其基本構(gòu)造中，顯示系統(tǒng)包括光源102、光學(xué)器件(例如，光導(dǎo)管104、透鏡106和108)、色輪103、顯示靶112和空間光調(diào)制器110，該空間光調(diào)制器利用了圖7中的微反射鏡陣列器件封裝件。光源102(例如，弧光燈)射出入射光線，其穿過色輪和光學(xué)器件(例如，光導(dǎo)管104和物鏡106)，照射在空間光調(diào)制器110上?？臻g光調(diào)制器110選擇性地向光學(xué)器件108反射入射光從而在顯示靶112上產(chǎn)生圖像。顯示系統(tǒng)可以用很多方式操作，例如在Richards的美國專利6,388,661和在2003年1月10日遞交的序列號(hào)10/340,162的美國專利申請(qǐng)中所給出的，上述兩個(gè)文獻(xiàn)的主題在此以引用方式并入本文。
參考圖8b，示出了一種實(shí)施三個(gè)空間光調(diào)制器的顯示系統(tǒng)的方框圖，每個(gè)調(diào)制器都具有圖7中的微反射鏡陣列器件封裝件，其中每個(gè)空間光調(diào)制器用于分別調(diào)制三個(gè)基色(即，紅、綠和藍(lán))光束。如圖所示，來自光源102的光174穿過濾光器176從而被分成三束基色光束，即，紅光176、綠光178和藍(lán)光180。每種顏色的光束照射到一個(gè)獨(dú)立的空間光調(diào)制器上并由其調(diào)制。具體地，紅光176、綠光178和藍(lán)光180分別照射空間光調(diào)制器182、184和186并被調(diào)制。調(diào)制后的紅光188、綠光190和藍(lán)光192在光合成器(light combiner)194中被重新合成為調(diào)制色圖像。合成色光(Combined color light)196被引導(dǎo)到(例如，通過投影鏡)顯示靶112上用于顯示。圖8c示出了基于圖8b方框圖的簡化的顯示系統(tǒng)。
參考圖8c，該顯示系統(tǒng)利用二向色棱鏡組件204將入射光分成三束基色光束。二向色棱鏡組件包括棱鏡176a、176b、176c、176d、176e和176f。完全內(nèi)向反射(TIR)表面，即，TIR表面205a、105b和205c在對(duì)著氣隙的棱鏡表面處被確定。棱鏡176c和176e的表面198a和198b涂有二向色薄膜，從而成為二向色表面。特別地，二向色表面198a發(fā)射綠光而傳遞其它光線。三個(gè)空間光調(diào)制器182、184和186沿著棱鏡組件的周圍排列。每個(gè)空間光調(diào)制器包括圖7中的微反射鏡陣列器件封裝件用于調(diào)制入射光。
無論光學(xué)系統(tǒng)利用的是圖8a中的單個(gè)微反射鏡陣列封裝件，還是圖8b和8c中的多個(gè)微反射鏡陣列封裝件，來自光傳遞襯底的反射被優(yōu)選地最小化。在操作中，來自光源102的入射白光174進(jìn)入棱鏡176b，然后以大于TIR表面205a臨界TIR角的角度被引導(dǎo)向TIR表面205a。TIR表面205a朝著空間光調(diào)制器186完全內(nèi)向反射入射白光，該空間光調(diào)制器用于調(diào)制入射白光中的藍(lán)光成分。在二向色表面198a處，來自TIR表面205a的完全內(nèi)向反射光中的綠光成分從其分離處來并被反射向空間光調(diào)制器182，該空間光調(diào)制器用于調(diào)制綠光。如圖所示，分離的綠光經(jīng)過TIR的TIR表面205b從而以所需的角度照射空間光調(diào)制器182。這可以通過以下的方式實(shí)現(xiàn)，即，將分離綠光射到TIR表面205b上的入射角設(shè)置成大約TIR表面205b的臨界TIR角。在來自TIR表面205a的反射光中，除了綠光之外剩下的光成分穿過二向色表面內(nèi)198a并在二向色表面198b處被反射。因?yàn)槎蛏砻?98b用于反射紅光成分，射到二向色表面198b上的紅光成分因此被分離并被反射到空間光調(diào)制器184上，該空間光調(diào)制器用于調(diào)制紅光。最后，入射白光(白光174)中的藍(lán)色成分到達(dá)空間光調(diào)制器186并由其調(diào)制。通過三個(gè)空間光調(diào)制器的協(xié)同操作，紅、綠和藍(lán)光可以被合適地調(diào)整。調(diào)制紅、綠和藍(lán)光被重新收集并通過光學(xué)元件(如果需要的話)傳到顯示靶112上，所述光學(xué)元件例如投影鏡202。
參考圖9a，其中示出了微反射鏡陣列器件的示例性微反射鏡器件。如圖所示，微反射鏡盤136固定到鉸鏈155。該鉸鏈由形成在襯底120上的桿152固定。在這種結(jié)構(gòu)下，微反射鏡板可以沿著鉸鏈在襯底上轉(zhuǎn)動(dòng)。作為可以選擇的特征，可以形成兩個(gè)制動(dòng)器以控制微反射鏡盤的轉(zhuǎn)動(dòng)。襯底優(yōu)選地是玻璃?；蛘撸r底可以是半導(dǎo)體晶片，從而可以在其上構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)DRAM電路和電極。圖9b示出了一種包括多個(gè)圖9a微反射鏡器件的微反射鏡陣列。該陣列在上部襯底上形成，該襯底優(yōu)選地是光透明玻璃。下部襯底優(yōu)選地是半導(dǎo)體晶片，可以在其上形成電極和電路陣列從而以靜電方式控制上部襯底中微反射鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)。除了如以上討論的可以在不同的襯底上形成微反射鏡陣列和電極和電路陣列之外，可以在同一個(gè)襯底上形成這些陣列。
圖9a和圖9b示出一種示例性微反射鏡器件，該器件的微反射鏡盤具有Z字型邊緣。這并不是絕對(duì)需要的。相反，微反射鏡盤可以是任意所需的形狀。圖10a中示出了另一種具有不同結(jié)構(gòu)的示例性微反射鏡器件。參考圖10a，微反射鏡盤具有“鉆石”形狀。鉸鏈平行于微反射鏡板的對(duì)角線但偏離該對(duì)角線。值得指出的是，該鉸鏈結(jié)構(gòu)具有朝微反射鏡盤一端延伸的臂。整個(gè)鉸鏈結(jié)構(gòu)和鉸鏈形成在微反射鏡盤下。這種結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點(diǎn)，例如通過鉸鏈和鉸鏈結(jié)構(gòu)減少了入射光的折射。圖10b示出一種示例性的微反射鏡陣列器件，該器件由多個(gè)圖10a中的微反射鏡器件組成。
如上文所討論的，密封介質(zhì)層(例如圖4a中的層230和圖5a中的層245)，優(yōu)選包括具有低熔化或焊接溫度的的材料。實(shí)際上，也可以使用其它具有相對(duì)較高熔化或焊接溫度的材料。在這種情況下，可以使用外部冷卻機(jī)制例如冷卻盤來對(duì)封裝件進(jìn)行散熱。例如，冷卻盤可以固定到圖4a和圖4b中的襯底200。另外，本發(fā)明不僅用于低溫封裝的應(yīng)用中，而且也可以用于高溫封裝的應(yīng)用中。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，本文描述了一種新的、有用的微反射鏡陣列封裝件和應(yīng)用該封裝件的方法，以封裝微反射鏡陣列器件。然而考慮到如果使用本發(fā)明的原理還有很多可能的實(shí)施例，就應(yīng)該認(rèn)識(shí)到此處參考附圖所描述的實(shí)施例僅僅是說明性的，而不應(yīng)該看成是對(duì)本發(fā)明范圍的限制。例如，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在不脫離本發(fā)明精神的情況下，所描述的實(shí)施例在布局和細(xì)節(jié)上是可以變動(dòng)的。特別地，其它保護(hù)材料，例如惰性氣體，可以填充在由封裝襯底和罩襯底形成的空間內(nèi)。又例如，封裝襯底、以及罩襯底和隔板可以是其它合適的材料，例如二氧化硅、碳化硅、氮化硅、和玻璃陶瓷。又例如，也可以使用其它合適的輔助方法和組件，例如在焊接密封介質(zhì)層的結(jié)合過程中可以利用紅外輻射，以及轉(zhuǎn)渡(aliening)襯底的柱或其它結(jié)構(gòu)。另外，其它所需的材料，例如抗靜摩擦的材料，優(yōu)選是氣相形式的，也可以被沉積在封裝件內(nèi)以減少微反射鏡陣列器件中的微反射鏡靜摩擦。可以在結(jié)合罩襯底和下部襯底之前沉積抗靜摩擦材料。如果罩襯底(例如圖4a、4b和4c中的罩襯底235)是可透過可見光的玻璃，它就可以平行于微反射鏡陣列器件(例如圖4a、4b和4c中的器件105)和封裝襯底(例如封裝襯底300)放置?；蛘撸忠r底可以與微反射鏡陣列器件或封裝襯底成一定的角度放置。因此，本文所描述的發(fā)明涉及所有這些實(shí)施例，而且它們都在所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于封裝微反射鏡陣列器件的封裝件的襯底，該襯底包括一個(gè)層壓件，該層壓件包括多個(gè)結(jié)合在一起的襯底層；和一個(gè)加熱器，該加熱器沿著所述多個(gè)襯底層中一個(gè)襯底層的周緣設(shè)置，并被置于所述襯底層和所述多個(gè)襯底層中另一個(gè)襯底層之間
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底，其中所述加熱器具有Z字型形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底，其中所述襯底層是陶瓷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底，其中所述襯底層是玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底，其中所述加熱器包括鎢。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底，其中所述多個(gè)襯底層形成一個(gè)空穴，且所述微反射鏡陣列器件被置于該空穴內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的襯底，其中所述多個(gè)襯底層中的一個(gè)襯底層上沉積有一個(gè)用于至少對(duì)所述襯底層進(jìn)行金屬化的金屬化層、或者玻璃粉。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底，其中所述層壓件是平板。
9.一種封裝件，其包括一個(gè)第一襯底，該第一襯底具有加熱器，該加熱器沿著所述第一襯底的頂表面的周緣設(shè)置，并處于所述頂表面之下；一個(gè)位于所述第一襯底上的第二襯底；一個(gè)位于所述第一和第二襯底之間的半導(dǎo)體器件或微機(jī)電系統(tǒng)器件；和一個(gè)將所述第一襯底和所述第二襯底結(jié)合在一起的第一密封介質(zhì)層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝件，其中所述第一密封介質(zhì)層進(jìn)一步包括玻璃粉或可焊接的金屬材料，其將所述第一和第二襯底結(jié)合在一起。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝件，其中所述第一襯底是一種包括多個(gè)襯底層的多層結(jié)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝件，其中所述加熱器具有Z字型形狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝件，其中所述加熱器包括金屬材料。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝件，其中所述微機(jī)電器件是微反射鏡陣列器件，其包括用于選擇性地反射光線的微反射鏡陣列。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝件，其中所述第一襯底是陶瓷。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝件，其中所述第二襯底是對(duì)可見光透明的玻璃。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的封裝件，其中所述第二玻璃襯底的至少一個(gè)表面上沉積有一個(gè)抗反射層，用于增強(qiáng)可見光穿過所述玻璃襯底的透射性。
18.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝件，其中所述第二襯底進(jìn)一步包括另一個(gè)加熱器，其沿著所述第二襯底的一個(gè)表面的周緣設(shè)置，并處于所述第二襯底的所述表面之下。
19.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝件，其中所述第一密封介質(zhì)層是一種多層結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步包括多個(gè)可焊接的金屬化層，用于金屬化所述第一襯底的所述表面。
20.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝件，其中所述第一密封介質(zhì)層是一個(gè)可焊接的金屬化層，用于金屬化所述第一襯底的所述表面。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的封裝件，進(jìn)一步包括所述第一密封介質(zhì)層上的一個(gè)金屬焊接層；和一個(gè)第二密封介質(zhì)層，其是所述金屬焊接層和所述第二襯底之間的可焊接金屬化層，用于金屬化所述第二襯底的表面，所述表面面對(duì)所述第一襯底的空穴內(nèi)的所述微反射鏡陣列器件。
22.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝件，其中所述第一襯底具有一個(gè)凹面，其形成一個(gè)空穴，且所述半導(dǎo)體或所述微機(jī)電器件被置于該空穴內(nèi)。
23.根據(jù)權(quán)利要求9所述的封裝件，其中所述第一襯底是一個(gè)平板，所述半導(dǎo)體或所述微機(jī)電器件被置于其上。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的封裝件，其中所述封裝件進(jìn)一步包括一個(gè)位于所述第一和第二襯底之間的隔板；且其中所述第一密封介質(zhì)層處于所述隔板和所述第一襯底之間，用于將所述第一襯底和所述隔板結(jié)合起來。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的封裝件，其中所述第一密封介質(zhì)是玻璃粉或可焊接的金屬層。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的封裝件，其中所述可焊接的金屬層進(jìn)一步包括用于金屬化所述第一襯底所述表面的第一金屬化層、用于將所述第一襯底和所述隔板結(jié)合在一起的密封介質(zhì)層和用于金屬化所述隔板所述表面的第二金屬化層。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的封裝件，其中所述封裝件進(jìn)一步包括處于所述隔板和所述第二襯底之間的第二密封介質(zhì)層。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的封裝件，其中所述第二密封介質(zhì)是玻璃粉或可焊接的金屬化層。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的封裝件，其中所述可焊接的金屬層進(jìn)一步包括用于金屬化所述第一襯底第一表面的第一金屬化層、用于將所述第一襯底和所述隔板結(jié)合在一起的密封介質(zhì)層和用于金屬化所述隔板所述表面的第二金屬化層。
30.根據(jù)權(quán)利要求23所述的封裝件，其中所述微反射鏡陣列和所述電極和電路陣列形成在一個(gè)器件襯底上。
31.根據(jù)權(quán)利要求23所述的封裝件，其中所述微反射鏡陣列形成在一個(gè)對(duì)可見光透明的玻璃襯底上；且其中所述電極和電路陣列形成在一個(gè)晶片上。
32.一種方法，其包括提供一個(gè)包括加熱器的第一封裝襯底，所述加熱器沿著所述襯底的一個(gè)表面的周緣設(shè)置并與其整合在一起；將一個(gè)半導(dǎo)體器件或一個(gè)微機(jī)電器件附著到所述第一襯底；在所述第一襯底上放置一個(gè)第二襯底，且在兩者之間設(shè)置一個(gè)第一密封介質(zhì)層；驅(qū)動(dòng)一個(gè)電流通過所述加熱器，從而產(chǎn)生熱量以熔化所述第一密封介質(zhì)；和通過所熔化的密封介質(zhì)來結(jié)合所述第一和第二襯底。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述加熱器嵌入在所述第一襯底的所述表面下。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述加熱器形成在所述第一襯底的所述表面上。
35.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述加熱器由鎢制成。
36.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述加熱器具有Z字型邊緣。
37.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述第一密封介質(zhì)是玻璃粉。
38.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述第一密封介質(zhì)是可焊接的金屬層。
39.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，進(jìn)一步包括將所述半導(dǎo)體器件或所述微機(jī)電器件放到由所述第一襯底確定的空穴內(nèi)；并將一種抗靜摩擦材料沉積在所述空穴內(nèi)。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，進(jìn)一步包括在所述第二襯底上形成另一個(gè)加熱器，并使所述加熱器沿著所述第二襯底的一個(gè)表面的周緣布置；驅(qū)動(dòng)另一個(gè)電流通過所述第二襯底上的加熱器。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中所述第二襯底中的加熱器嵌入在所述表面下，而且該加熱器是沿著所述表面的周緣形成的。
42.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，進(jìn)一步包括在驅(qū)動(dòng)所述電流通過所述第一襯底中的加熱器時(shí)，在所述第一和第二襯底上施加壓力，以使所述第一和第二襯底結(jié)合。
43.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述第一襯底是平的；且其中所述方法進(jìn)一步包括在結(jié)合所述第一和第二襯底之前，在所沉積的第一密封介質(zhì)層上且在所述第一和第二襯底之間放置一個(gè)隔板；并在所述隔板和所述第二襯底之間沉積一個(gè)第二密封介質(zhì)層。
44.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中驅(qū)動(dòng)所述電流通過所述加熱器的步驟進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)所述電流通過所述加熱器，從而將所述第一襯底的所述表面加熱到大約300℃或更高。
45.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中驅(qū)動(dòng)所述電流通過所述加熱器的步驟進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)所述電流通過所述加熱器，從而將所述第一襯底的所述表面加熱到大約200℃或更高。
46.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中驅(qū)動(dòng)所述電流通過所述加熱器的步驟進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)所述電流通過所述加熱器，從而將所述第一密封介質(zhì)加熱到100℃至300℃。
47.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述第一密封介質(zhì)的熔點(diǎn)大約為300℃或更低。
48.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述第一密封介質(zhì)的熔點(diǎn)大約為200℃或更低。
49.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中驅(qū)動(dòng)所述電流通過所述加熱器時(shí)，所述半導(dǎo)體和所述微機(jī)電器件所在位置處的溫度大約為70℃或更低。
50.一種系統(tǒng)，其包括一個(gè)用于提供光的光源；一個(gè)空間光調(diào)制器，用于選擇性地調(diào)制來自所述光源的光，從而在一個(gè)顯示靶上形成圖像，其中所述空間光調(diào)制器進(jìn)一步包括一個(gè)具有加熱器的第一封裝襯底，所述加熱器沿著所述第一封裝襯底的頂表面的周緣設(shè)置并嵌入在所述頂表面下以產(chǎn)生熱量；一個(gè)固定在所述第一封裝襯底上的微反射鏡陣列器件；一個(gè)處于所述第一封裝襯底上的第二封裝襯底；和一個(gè)第一密封介質(zhì)層，其將所述第一封裝襯底和所述第二封裝襯底結(jié)合起來；一個(gè)聚光元件，用于將所述入射光引導(dǎo)到所述空間光調(diào)制器上；一個(gè)顯示靶；和一個(gè)投影光學(xué)元件，用于將調(diào)制過的光線引導(dǎo)到所述顯示靶上。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一個(gè)具有至少三個(gè)色區(qū)的色輪，每個(gè)色區(qū)對(duì)應(yīng)三種基色中的一種，三種基色包括紅、藍(lán)和綠。
52.根據(jù)權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，其中所述第一封裝襯底具有一個(gè)凹面，其形成一個(gè)空穴，且所述微反射鏡陣列器件被置于該空穴內(nèi)。
53.根據(jù)權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，其中所述第一封裝襯底進(jìn)一步包括多個(gè)襯底層。
54.根據(jù)權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，其中所述第一封裝襯底是陶瓷。
55.根據(jù)權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，其中所述第一封裝襯底中的加熱器具有Z字型形狀。
56.根據(jù)權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，其中所述密封介質(zhì)層是玻璃粉。
57.根據(jù)權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，其中所述第一封裝襯底中的加熱器是鎢。
58.根據(jù)權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，其中所述第二襯底是對(duì)可見光透明的玻璃。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的系統(tǒng)，其中所述玻璃襯底上涂有一個(gè)抗反射層，用于增強(qiáng)可見光穿過所述玻璃襯底的透射性
60.根據(jù)權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，其中所述第二封裝襯底進(jìn)一步包括另一個(gè)加熱器，其沿著所述第二封裝襯底的一個(gè)表面的周緣布置并被嵌入在所述第二封裝襯底的所述表面下。
61.根據(jù)權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，其中所述微反射鏡陣列器件進(jìn)一步包括一個(gè)微反射鏡陣列，用于選擇性地反射入射光；和一個(gè)電極和電路陣列，用于以靜電方式控制所述微反射鏡。
62.根據(jù)權(quán)利要求61所述的系統(tǒng)，其中所述微反射鏡陣列和所述電極和電路陣列形成在一個(gè)器件襯底上。
63.根據(jù)權(quán)利要求62所述的系統(tǒng)，其中所述微反射鏡陣列和所述電極和電路陣列形成在分離的器件襯底上。
64.根據(jù)權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，其中所述第一密封介質(zhì)層是一個(gè)可焊接的金屬化層，用于金屬化所述第一封裝襯底的所述表面；且其中所述第二密封介質(zhì)是一個(gè)可焊接的金屬化層，用于金屬化所述第二封裝襯底的所述表面。
65.根據(jù)權(quán)利要求64所述的系統(tǒng)，其中所述第一或第二密封介質(zhì)層是多層結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有整體式加熱器的微機(jī)電器件封裝件以及一種封裝微機(jī)電器件的方法。所述微機(jī)電器件封裝件包括第一封裝襯底和第二封裝襯底，兩者之間放置有微機(jī)電器件，例如微反射鏡陣列器件。為了將所述第一和第二封裝襯底結(jié)合在一起以封裝其內(nèi)的微機(jī)電器件，要沉積一個(gè)密封介質(zhì)層，并通過加熱器對(duì)其加熱，從而將所述第一和第二封裝襯底結(jié)合在一起。
文檔編號(hào)H01L23/02GK1836324SQ200480013423
公開日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2004年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月22日
發(fā)明者T·達(dá)恩 申請(qǐng)人:反射公司