本發明屬于mems器件封裝，涉及一種mems器件低應力封裝方法及結構。
背景技術：
1、mems器件的封裝往往有特殊的要求，例如硅陀螺和硅加速度計等慣性mems器件均對對貼片應力有較高要求，此外硅壓力傳感器還需要壓力傳輸接口，光電傳感器還需要有光傳輸窗口等。當前各類mems器件封裝，有的選用陶瓷管殼封裝，有的選用金屬管殼封裝，有的選用陶瓷管殼、金屬蓋板再加上玻璃窗的復雜封裝。上述封裝形式都是基于器件的特殊需要進行開發的，這些封裝形式大多存在下述問題：
2、(1)貼片應力問題：對于mems器件，貼片應力會影響其工作特性，進而影響mems器件各項精度指標和環境適應性。所以貼片應力控制問題是其封裝工藝的關鍵問題之一。目前通常是把器件敏感結構貼片在陶瓷管殼上或者貼片在金屬管殼上，均存在由于材料熱膨脹系數不匹配產生的較大的貼片應力。
3、(2)asic芯片集成問題：一般情況下，mems器件集成asic芯片可以采用三種方式：1)把asic芯片和敏感結構并排放置在同一個封裝腔室內，這樣會增大封裝的橫向尺寸，還可能會存在電氣連接問題，產生電磁干擾等；2)采用上下兩個腔室的陶瓷管殼，把asic芯片放置在另一個腔室內，這樣會增大封裝的厚度；3)把asic芯片放置于器件敏感結構的上面，存在有的mems器件不適用這樣的設計等問題。
技術實現思路
1、本發明旨在至少解決現有技術或相關技術中存在的技術問題之一。
2、為此，本發明提供一種mems器件低應力封裝方法及結構。
3、本發明的技術解決方案如下：
4、根據一方面，提供一種mems器件低應力封裝方法，該方法包括：
5、步驟一、將敏感結構貼裝在蓋板上，敏感結構與蓋板材質相同；
6、步驟二、在蓋板的敏感結構所在貼裝面加工兩組金屬焊盤和兩組金屬引線，其中，兩組金屬焊盤設置在敏感結構兩側，兩組金屬焊盤和兩組金屬引線一一對應設置，每組金屬焊盤均包括多個金屬焊盤，每組金屬引線包括多條金屬引線，任意所述金屬引線一端連接對應金屬焊盤，另一端連接敏感結構；以及在蓋板上設置有敏感結構的一面設計封焊區域；
7、步驟三、選用陶瓷管殼作為封裝管殼，在陶瓷管殼的相對設置的兩側壁的上端面分別加工多個對外輸出鍍金焊盤，與步驟二中兩組金屬焊盤一一對應設置，在陶瓷管殼的另外一組相對設置的兩側壁的上端面設計封焊區域；
8、步驟四、把asic芯片貼裝在陶瓷管殼的腔室內，并在asic芯片兩側加工兩組金屬焊盤和兩組金屬引線，兩組金屬焊盤設置在asic芯片兩側，兩組金屬焊盤和兩組金屬引線一一對應設置，每組金屬焊盤均包括多個金屬焊盤，每組金屬引線包括多條金屬引線，任意所述金屬引線一端連接對應金屬焊盤，另一端連接asic芯片，其中一組金屬焊盤與其中一側壁上的多個鍍金焊盤一一連接，另一組金屬焊盤與另一側壁上的多個鍍金焊盤一一連接；
9、步驟五、將蓋板的封焊區域和陶瓷管殼的封焊區域一一對準處理，將蓋板的兩組金屬焊盤與陶瓷管殼的兩側壁上的外輸出鍍金焊盤一一對準處理，并采用共晶焊接的方式實現蓋板與陶瓷管殼的電氣連接，進而實現敏感結構和asic芯片的電氣連接。
10、進一步地，步驟二中，所述金屬引線為金絲，通過倒裝焊或者金絲球焊的方式，實現敏感結構和蓋板的電氣連接。
11、進一步地，所述步驟二中，在蓋板的封焊區域鍍金處理，用于共晶封焊；步驟三中，在陶瓷管殼的封焊區域鍍金處理，以實現陶瓷管殼和蓋板的共晶封焊。
12、進一步地，所述步驟二中，在蓋板上的金屬焊盤與封焊區域之間加工微溝槽用于儲存熔化后流出的共晶焊料，以用于避免金屬引線焊盤與封焊區域之間短路。
13、進一步地，步驟四中，所述金屬引線為金絲，通過金絲球焊的方式，實現asic芯片與陶瓷管殼的電氣連接。
14、進一步地，步驟五中，采用激光局部加熱的方式或者傳導式加熱焊接方式實現陶瓷管殼和蓋板的共晶封焊。
15、進一步地，步驟五中，在共晶封焊之前，還通過抽真空方式進行封焊前的深度除氣處理。
16、根據另一方面，提供一種mems器件低應力封裝結構，該封裝結構采用上述的封裝方法獲得。
17、進一步地，所述封裝結構包括蓋板組件和陶瓷管殼組件，所述蓋板組件包括蓋板、敏感結構、兩組金屬焊盤a和兩組金屬引線b，敏感結構貼裝在蓋板上，敏感結構與蓋板材質相同；兩組金屬焊盤a設置在蓋板上且位于敏感結構兩側，兩組金屬焊盤a和兩組金屬引線b一一對應設置，每組金屬焊盤a均包括多個金屬焊盤a，每組金屬引線b包括多條金屬引線b，任意所述金屬引線b一端連接對應金屬焊盤a，另一端連接敏感結構；所述蓋板上設置有敏感結構的一面還設計有封焊區域；
18、所述陶瓷管殼組件包括陶瓷管殼、asic芯片、兩組對外輸出鍍金焊盤、兩組金屬焊盤c和兩組金屬引線d，所述陶瓷管殼作為封裝管殼，在陶瓷管殼的相對設置的兩側壁的上端面分別加工兩組對外輸出鍍金焊盤，與步驟二中兩組金屬焊盤a一一對應設置，每組對外輸出鍍金焊盤包括多個外輸出鍍金焊盤，在陶瓷管殼的另外一組相對設置的兩側壁的上端面設計有封焊區域；所述asic芯片貼裝在陶瓷管殼的腔室內，并在asic芯片兩側加工有兩組金屬焊盤c和兩組金屬引線d，兩組金屬焊盤c設置在asic芯片兩側，兩組金屬焊盤c和兩組金屬引線d一一對應設置，每組金屬焊盤c均包括多個金屬焊盤c，每組金屬引線d包括多條金屬引線d，任意所述金屬引線d一端連接對應金屬焊盤c，另一端連接asic芯片，其中一組金屬焊盤c與其中一側壁上的多個鍍金焊盤一一連接，另一組金屬焊盤c與另一側壁上的多個鍍金焊盤一一連接；
19、所述蓋板的封焊區域與陶瓷管殼的封焊區域通過共晶封焊連接，所述蓋板的兩組金屬焊盤a分別與陶瓷管殼的兩組對外輸出鍍金焊盤相連接，其中，敏感結構與asic芯片以及器件輸出口之間的電氣連接是通過蓋板和陶瓷管殼之間的電氣連接實現的，蓋板和陶瓷管殼之間的電氣連接是通過共晶焊料共晶實現的。
20、上述技術方案提供一種mems器件低應力封裝方法及結構，通過將敏感結構貼裝在蓋板上，asic芯片設置在陶瓷管殼內，敏感結構與asic芯片以及器件輸出口之間的電氣連接通過蓋板和陶瓷管殼之間的電氣連接實現，蓋板和陶瓷管殼之間的電氣連接是通過共晶焊料共晶實現。由此能夠克服現有技術中mems器件的封裝存在的技術問題。其中，本發明改變傳統的敏感結構貼片方式，把敏感結構貼裝在蓋板上，以替代將其貼裝在陶瓷管殼上的貼片方式。該設計方案可以根據敏感結構材料特性選擇蓋板材料，實現敏感結構及其載體的熱膨脹系數等參數的匹配，降低或消除敏感結構貼片應力，解決了敏感結構和陶瓷管殼熱膨脹系數無法匹配造成的熱應力影響問題。同時把asic芯片貼裝在陶瓷管殼的腔室內，通過金絲球焊的方式，實現asic芯片與陶瓷管殼以及敏感結構的電氣連接。這樣避免了封裝管殼的橫向和厚度方向上的尺寸變大，實現器件敏感結構和asic芯片更小封裝體積的集成。
1.一種mems器件低應力封裝方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的一種mems器件低應力封裝方法，其特征在于，步驟二中，所述金屬引線為金絲，通過倒裝焊或者金絲球焊的方式，實現敏感結構和蓋板的電氣連接。
3.根據權利要求1或2所述的一種mems器件低應力封裝方法，其特征在于，所述步驟二中，在蓋板的封焊區域鍍金處理，用于共晶封焊；步驟三中，在陶瓷管殼的封焊區域鍍金處理，以實現陶瓷管殼和蓋板的共晶封焊。
4.根據權利要求1-3任一項所述的一種mems器件低應力封裝方法，其特征在于，所述步驟二中，在蓋板上的金屬焊盤與封焊區域之間加工微溝槽用于儲存熔化后流出的共晶焊料，以用于避免金屬引線焊盤與封焊區域之間短路。
5.根據權利要求1所述的一種mems器件低應力封裝方法，其特征在于，步驟四中，所述金屬引線為金絲，通過金絲球焊的方式，實現asic芯片與陶瓷管殼的電氣連接。
6.根據權利要求1所述的一種mems器件低應力封裝方法，其特征在于，步驟五中，采用激光局部加熱的方式或者傳導式加熱焊接方式實現陶瓷管殼和蓋板的共晶封焊。
7.根據權利要求1所述的一種mems器件低應力封裝方法，其特征在于，步驟五中，在共晶封焊之前，還通過抽真空方式進行封焊前的深度除氣處理。
8.一種mems器件低應力封裝結構，其特征在于，所述封裝結構采用權利要求1-7任一項所述的封裝方法獲得。
9.根據權利要求8所述的一種mems器件低應力封裝結構，其特征在于，所述封裝結構包括蓋板組件和陶瓷管殼組件，所述蓋板組件包括蓋板、敏感結構、兩組金屬焊盤a和兩組金屬引線b，敏感結構貼裝在蓋板上，敏感結構與蓋板材質相同；兩組金屬焊盤a設置在蓋板上且位于敏感結構兩側，