本發(fā)明涉及傳感器封裝,更具體地,涉及一種用于植入式微型mems傳感器的聚對二甲苯復(fù)合涂層封裝方法。
背景技術(shù):
1、對于植入式mems(micro-electro-mechanical?system,?微機(jī)電系統(tǒng))設(shè)備的封裝,有五個主要要求,也即:超薄、耐體液腐蝕、高可靠性、高生物相容性和對傳感器性能的最小影響。不同的應(yīng)用場景可能需要不同的封裝策略,以確保在一系列生理條件下具有最佳的傳感器性能。其中,聚對二甲苯涂層以其低滲透性和微米級最高的生物相容性認(rèn)證而聞名,廣泛應(yīng)用于微機(jī)電系統(tǒng)。然而,較差的粘附性和低熱穩(wěn)定性限制了它們的應(yīng)用。簡單的聚對二甲苯涂層與傳感器表面表現(xiàn)出強(qiáng)烈的摩擦剪切應(yīng)力,導(dǎo)致附著力差,從而導(dǎo)致封裝不可靠。關(guān)于增強(qiáng)涂層附著力,目前有兩種有效的方法:一種方法涉及在mems表面和聚對二甲苯層之間添加a-174偶聯(lián)劑作為粘合層,通過形成共價鍵有效地提高粘著力。另一種方法涉及使用聚對二甲苯共聚物薄膜;由于cf共聚物薄膜中較高的表面能和si-f鍵的存在,與c薄膜和f薄膜相比,它們表現(xiàn)出更大的結(jié)合強(qiáng)度。
2、然而,以上封裝方法均存在封裝結(jié)構(gòu)過大,以及封裝后靈敏度、綜合精度和熱穩(wěn)定性下降的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本發(fā)明提供了一種用于植入式微型mems傳感器的聚對二甲苯復(fù)合涂層封裝方法,用以解決現(xiàn)有的mems傳感器封裝方法存在封裝結(jié)構(gòu)過大,以及封裝后靈敏度、綜合精度和熱穩(wěn)定性下降的技術(shù)問題。
2、本發(fā)明的一個方面提供了一種用于植入式微型mems傳感器的聚對二甲苯復(fù)合涂層封裝方法,包括:獲取mems傳感器樣品,并對mems傳感器樣品進(jìn)行清潔處理;在清潔處理后的mems傳感器樣品的焊盤上接入導(dǎo)線,形成導(dǎo)電路徑,使得電信號能夠從mems傳感器樣品的內(nèi)部傳遞到外部;對mems傳感器樣品的非涂層區(qū)域進(jìn)行密封;將密封后的mems傳感器樣品置入封裝系統(tǒng)中,加入聚對二甲苯原料進(jìn)行封裝,得到聚對二甲苯涂層,其中,封裝系統(tǒng)被配置為真空環(huán)境。
3、根據(jù)本發(fā)明的實施例,將密封后的mems傳感器樣品置入封裝系統(tǒng)中,加入聚對二甲苯原料進(jìn)行封裝,得到聚對二甲苯涂層包括:將密封后的mems傳感器樣品置入封裝系統(tǒng)中,加入聚對二甲苯c粉進(jìn)行封裝,得到聚對二甲苯?c涂層;其中,聚對二甲苯c粉經(jīng)在60℃~100℃的條件下逐步加熱得到聚對二甲苯?c涂層,在逐步加熱過程中,每隔20分鐘溫度上升2℃。
4、根據(jù)本發(fā)明的實施例,將密封后的mems傳感器樣品置入封裝系統(tǒng)中,加入聚對二甲苯原料進(jìn)行封裝,得到聚對二甲苯涂層包括:將密封后的mems傳感器樣品置入封裝系統(tǒng)中,加入聚對二甲苯f粉進(jìn)行封裝,得到聚對二甲苯f涂層;其中,聚對二甲苯f粉經(jīng)在40℃~80℃的條件下逐步加熱得到聚對二甲苯?f涂層,在逐步加熱過程中,每隔30分鐘溫度上升2℃。
5、根據(jù)本發(fā)明的實施例,將密封后的mems傳感器樣品置入封裝系統(tǒng)中,加入聚對二甲苯原料進(jìn)行封裝,得到聚對二甲苯涂層包括:將密封后的mems傳感器樣品置入封裝系統(tǒng)中,加入按照預(yù)設(shè)比例混合的聚對二甲苯c粉和聚對二甲苯f粉進(jìn)行封裝,得到聚對二甲苯c-f共聚膜涂層;其中,聚對二甲苯c粉和聚對二甲苯f粉的混合物經(jīng)在60℃~100℃的條件下逐步加熱得到聚對二甲苯c-f共聚膜涂層,在逐步加熱過程中,每隔20分鐘溫度上升2℃。
6、根據(jù)本發(fā)明的實施例,將密封后的mems傳感器樣品置入封裝系統(tǒng)中,加入聚對二甲苯原料進(jìn)行封裝,得到聚對二甲苯涂層,還包括:將密封后的mems傳感器樣品置入封裝系統(tǒng)中,加入偶聯(lián)劑進(jìn)行封裝,其中,偶聯(lián)劑用于提高聚對二甲苯涂層的粘附力。
7、根據(jù)本發(fā)明的實施例,偶聯(lián)劑的厚度為500nm-1000nm。
8、根據(jù)本發(fā)明的實施例,聚對二甲苯涂層的厚度為0.5μm-10μm。
9、根據(jù)本發(fā)明的實施例,對mems傳感器樣品進(jìn)行清潔處理包括:使用無塵布和酒精,對mems傳感器樣品的表面進(jìn)行清潔處理。
10、根據(jù)本發(fā)明的實施例,導(dǎo)線包括鋁線和金線。
11、根據(jù)本發(fā)明的實施例,真空環(huán)境的壓力值小于0.026torr。
12、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供的用于植入式微型mems傳感器的聚對二甲苯復(fù)合涂層封裝方法,至少具有以下有益效果:
13、(1)本發(fā)明提供的用于植入式微型mems傳感器的聚對二甲苯復(fù)合涂層封裝方法,使用更小、更精密的聚對二甲苯原料(例如c粉、f粉以及c粉和f粉的混合物)進(jìn)行封裝,實現(xiàn)了超薄封裝結(jié)構(gòu),滿足植入式微型mems傳感器對體積的要求。
14、(2)本發(fā)明提供的用于植入式微型mems傳感器的聚對二甲苯復(fù)合涂層封裝方法,通過引入偶聯(lián)劑,有效增強(qiáng)了聚對二甲苯涂層的粘附性,解決了聚對二甲苯涂層熱穩(wěn)定性低的技術(shù)問題。
15、(3)本發(fā)明提供的用于植入式微型mems傳感器的聚對二甲苯復(fù)合涂層封裝方法,通過調(diào)整聚對二甲苯c粉與聚對二甲苯f粉的混合比例,可針對不同的應(yīng)用需求優(yōu)化涂層的特性。
1.一種用于植入式微型mems傳感器的聚對二甲苯復(fù)合涂層封裝方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述將密封后的mems傳感器樣品置入封裝系統(tǒng)中,加入聚對二甲苯原料進(jìn)行封裝,得到聚對二甲苯涂層包括:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述將密封后的mems傳感器樣品置入封裝系統(tǒng)中,加入聚對二甲苯原料進(jìn)行封裝,得到聚對二甲苯涂層包括:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述將密封后的mems傳感器樣品置入封裝系統(tǒng)中,加入聚對二甲苯原料進(jìn)行封裝,得到聚對二甲苯涂層包括:
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項所述的方法,其特征在于,所述將密封后的mems傳感器樣品置入封裝系統(tǒng)中,加入聚對二甲苯原料進(jìn)行封裝,得到聚對二甲苯涂層,還包括:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述偶聯(lián)劑的厚度為500nm-1000nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述聚對二甲苯涂層的厚度為0.5μm-10μm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述對所述mems傳感器樣品進(jìn)行清潔處理包括:
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述導(dǎo)線包括鋁線和金線。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述真空環(huán)境的壓力值小于0.026torr。