熱熔性密封玻璃組合物及其制造和使用的方法

專利名稱：熱熔性密封玻璃組合物及其制造和使用的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及熱熔性密封玻璃組合物及其制造和使用的方法。相關文獻的描述圖1顯示了在由硅或玻璃制成的元件晶片20中或之上形成的示例性微型機電系 統(MEMQ元件10的簡要截面圖。MEMS元件10可以是加速計、速率傳感器、驅動器、壓力傳 感器等。信號線30的一部分在元件晶片20中形成，信號線30將MEMS元件10電連接至微 處理器和/或其他電路(未顯示出)。使用密封性玻璃組合物，將由硅或玻璃制成的蓋晶片 (cap wafer) 40與元件晶片(device wafer) 20連接，所述密封性玻璃組合物熔化并再固化 以在蓋晶片40和元件晶片20之間形成氣密的玻璃密封50。蓋晶片40、氣密的玻璃密封50 和元件晶片20由此共同限定了包含腔60的封裝，在所述腔60內所述MEMS元件10被包裹 和保護。為了使它們十分自然的運行，在某種程度上MEMS元件必須能夠自由移動。因此， 元件晶片片和蓋晶片之間的密封必須阻止灰塵、濕氣和其他能干擾MEMS元件的功能的外 來物質進入空腔。有些MEMS元件例如壓力傳感器要求其空腔必須完全真空且氣密密封。 有些MEMS元件例如具有共振微機部件的移動傳感器和加速計在真空中運行效率更高。有 些MEMS元件需要氣體回填以產生一定的氣氛。在蓋晶片和元件晶片之間的氣密密封也確 保了將濕氣從空腔中排除，濕氣在低溫下能夠導致形成冰晶體和/或另外阻礙MEMS元件的 運行。在MEMS元件中使用的密封性玻璃組合物典型地使用絲網印刷技術來施加，在該 技術中，密封性玻璃組合物以膏的形式沉積，所述膏包括顆粒狀玻璃料、觸變性粘合劑和該 粘合劑的溶劑。調整玻璃料、粘合劑和溶劑的比例以允許將受控體積的膏絲網印刷在所述 晶片之一的指定的粘結表面上。在干燥、燒盡粘合劑(BBO)和預上釉(從玻璃料粘結膏中 去除所有的有機成分)之后，將蓋晶片和元件晶片對齊，然后成對以使玻璃料微粒良好接 觸粘結表面。然后逐步加熱晶片至再熔化、流動，且通過玻璃料賦予該晶片表面潤濕性，從 而在冷卻后，該玻璃料再固化以在所述晶片之間形成基本上均勻的玻璃粘結線。因為玻璃料粘合劑膏中的玻璃料微粒分散在粘合劑和溶劑系統中，玻璃料微粒在 被絲網印刷后并且在溶劑被去除前稍有流出(例如擴散)的趨勢。例如，最初線路寬度為約 160微米的玻璃料粘合劑膏的絲網印刷線路在溶劑從所述膏中去除之前通常會擴散至200 微米的寬度。如果最初的線路寬度能夠保持，以及如果能夠去除干燥的步驟將會非常有利。

發(fā)明內容
根據前面描述，本發(fā)明涉及一種熱熔性密封玻璃組合物及其制造和使用的方法。 本發(fā)明中的熱熔性密封玻璃組合物包括一種或多種分散于聚合物粘合劑系統的玻璃料。所 述聚合物粘合劑系統在室溫(在此目前定義為約22.5°c)下是固態(tài)的，但在約35°C至約 90°C的溫度下會熔化，由此通過絲網印刷形成適于施加在基片(例如蓋晶片和/或元件晶 片)的可流動液態(tài)分散體。本發(fā)明的熱熔性密封玻璃組合物在通過絲網印刷被沉積之后快 速再固化和粘附于基片。因此，它們不會趨向于象傳統的溶劑型玻璃料粘合劑在絲網印刷 之后擴散。而且，因為本發(fā)明的熱熔性密封玻璃組合物不是溶劑型體系，其不需要在沉積之 后進行強制干燥。再固化的絲網印刷后的密封玻璃圖案能夠經受劇烈的部件操作而不與基 底分離。如上所述，本發(fā)明的熱熔性密封玻璃組合物包括一種或多種分散在聚合物粘合劑 系統中的玻璃料。優(yōu)選地，使用獲得以液體分散體狀態(tài)的合適流動性所必需的最小量的聚 合物粘合劑系統。本發(fā)明的一個實施方式中，熱熔性密封玻璃組合物包括約85%重量一種 或多種玻璃料和約15%重量聚合物粘合劑系統。本發(fā)明的熱熔性密封玻璃組合物中的玻璃料或玻璃料的組合在相對低的燒成溫度 (例如500°C以下，優(yōu)選480°C以下，更優(yōu)選450°C以下)下熔化和流動。在優(yōu)選的低溫燒成制 度中，本發(fā)明的熱熔性密封玻璃組合物沒有有意添加的SiO2和/或有意添加的A1203。優(yōu)選 地，聚合物粘合劑系統在低于玻璃料或玻璃料組合的玻璃轉化溫度下完全燃盡。可以預見的 是，玻璃成分可以包括兩種或更多種本文公開的玻璃料。包含主要量的在室溫下呈蠟狀固體 的脂肪醇和少量的一種或多種聚丙烯酸酯聚合物的聚合物粘合劑系統是目前優(yōu)選的。本發(fā)明的一個實施方式是一種可絲網印刷的熱熔性密封玻璃組合物，其包括約50%重量至由約95%重量的玻璃組分，該玻璃組分包括一種或多種玻璃料；和約5%重量至約50%重量的聚合物粘合劑系統，該聚合物粘合劑系統在22. 5°C下 為固態(tài)，但在約35°C至約90°C的溫度范圍內熔化，其中該聚合物粘合劑系統能夠在低于約450°C的溫度下完全燃盡，并且所述玻璃 組分能夠在低于約500°C的溫度下熔化和流動。本發(fā)明的另一實施方式是將蓋晶片和元件晶片粘結以使得將MEMS元件氣密密封 和隔離在上述兩者之間所限定的空腔中，所述方法包括提供一種熱熔性密封玻璃組合物，該組合物包括約50%重量至約95%重量的玻璃組分，該玻璃組分包括一種或多種玻璃料；和約5%重量至約50%重量的聚合物粘合劑系統，該聚合物粘合劑系統在22. 5°C下 為固態(tài)，但在約35°C至約90°C的溫度范圍內熔化，其中該聚合物粘合劑系統能夠在低于450°C的溫度下完全燃盡，并且該玻璃組分 能夠在低于約500°C的溫度下熔化和流動；加熱所述熱熔性密封玻璃組合物至所述聚合物粘合劑系統的熔點之上以形成熔
融膏；通過絲網印刷將該熔融膏沉積在蓋晶片和/或元件晶片上；允許沉積后的熔融膏再固化；定位蓋晶片和元件晶片之間的相互之間的位置，使得再固化后的熱熔性密封玻璃
6組合物被定位在兩者之間；以及加熱蓋晶片和元件晶片至高于玻璃組分的熔點的溫度，以在蓋晶片和元件晶片之 間形成氣密密封，該氣密密封將MEMS元件隔離在兩者之間所限定的空腔中。下文更詳細地描述本發(fā)明的前述和其它的特征，并且在權利要求書中特別地指 出，如下描述詳細地闡述本發(fā)明的某些示例性實施方式，這些顯示了可以應用本發(fā)明的原 理的不同方式，但是僅僅是幾種不同的方式。


圖1是在覆蓋有蓋晶片的元件晶片上形成的MEMS元件的簡要橫截面圖。發(fā)明的 詳細描述本發(fā)明的熱熔性密封玻璃組合物包括分散在聚合物粘合劑系統中的一種或多種 玻璃料。所述一種或多種玻璃料優(yōu)選是低熔點玻璃料，例如密封玻璃應用中通常使用的玻 璃料。一種或多種玻璃料的裝載量優(yōu)選盡可能高，同時能夠使用傳統的絲網印刷技術施加 該材料。約50%重量至約95%重量的裝載量通常是可實現的。為了使用絲網印刷技術來施加，所述一種或多種玻璃料的微粒必須小。優(yōu)選平均 微粒粒徑為約3至約10微米，更優(yōu)選為約5微米。將會理解的是，在必要時可以調節(jié)微粒 粒徑以滿足特定的絲網印刷要求。當在制造MEMS元件期間，熱熔性密封玻璃組合物被用于將蓋晶片密封至元件晶 片時，所述玻璃料或者兩種或更多種玻璃料的組合優(yōu)選具有如下累積組成約50%至約 96% PbO+SiO，約 至約 18% B2O3，約 2%至約 15% SiO2，約 至約 10% A1203。此外，最 高約5 %的MgO+BaO和/或最高約10 %的Ti&+Nb205+^O2也可以任選地包括在其中。但 是，應該了解的是，在需要的時候所述玻璃組合物的組成可以變化，以滿足密封操作的特別 要求。更高熔點的玻璃料可以用于更高的溫度應用中。所述一種或多種玻璃料可以是，但不必須是結晶的玻璃料(在燒成之前或在燒成 期間結晶)。一種或多種玻璃料可以是鉛鉍硼酸玻璃類型，包括約70%重量至約96%重量 的I3MHBi2O3、約3%重量至約30%重量的化03和約重量至約5%重量的SiO2。在另一實施方式中，所述一種或多種玻璃料是無鉛無鎘的，例如包括約50%重量 至約96%重量的Bi203+Zn0和約3%重量至約18%重量的化03的鉍玻璃。該實施方式的優(yōu) 選變體還包括約重量至約15%重量的Si02。可選擇地，無鉛且無鎘的玻璃可以是堿金屬-錫-鋅-磷酸鹽類型，其包括約20 % 重量至約55%重量SnOJA 25%重量至約37%重量&10、約10%重量至約45%重量1 和 約 0. 5% 重量至約 15% 重量 Li20+N￡i20+K20+I b20。除了所述玻璃料外，本發(fā)明的密封玻璃組合物可以包含一種或多種填料和/或膨 脹改性劑。所述填充劑的例子包括堇青石(2Mg0 · 2A1203 · 5Si02)、鈦酸鉛(PbO · TiO2)、無 定形硅、鈮酸鉛、鈦鈮酸鉛、β -鋰霞石、磷酸鋯、焦磷酸鎂。所述一種或多種玻璃料和任選的填料被分散在聚合物粘合劑系統中，所述聚合物 粘合劑系統在室溫(約22. 5°C)下呈蠟狀固體，但在低于70°C的溫度下熔化。所述聚合物 粘合劑系統的組成本身不十分重要，可以使用各種各樣的聚合物粘合劑系統。然而，在一些應用中，所述聚合物粘合劑系統在小于450°C，優(yōu)選小于350°C的相對低溫下完全燃盡，這是很重要的。這在制造MEMS元件期間是特別重要。理想地，所述聚合 物粘合劑系統應該在所述一種或多種玻璃料達到其玻璃轉化溫度(Tg)之前完全燃盡。在 實踐中，當所述一種或多種玻璃料達到其玻璃轉化溫度(Tg)時，一些粘合劑系統仍然處于 完全燃盡的過程中。在MEMS元件制造中適用于將蓋晶片密封至元件晶片的聚合物粘合劑系統包括至 少一種Cw或更高級線性伯醇。特別優(yōu)選是正十六烷醇。所述聚合物粘合劑系統還優(yōu)選進 一步包括丙烯酸系聚合物。目前用于本發(fā)明的最優(yōu)選的丙烯酸系聚合物是甲基丙烯酸異丁 酯聚合物。如果需要，可以向聚合物粘合劑系統中添加任選的成分。纖維素醚并不優(yōu)選用 于本發(fā)明，因為其在MEMS元件制造中使用的相對低的加工溫度下趨向于不易被燒盡。本發(fā)明的熱熔性密封玻璃組合物優(yōu)選通過在稍高于脂肪醇的熔點的溫度下將聚 合物粘合劑系統中的成分混合在一起來形成。在混合條件下加入一種或多種玻璃料至熔融 狀聚合物粘合劑系統中，然后該膏通過被加熱至約70°C以上的溫度的三輥機，以確保膏中 沒有大的微?；蚪Y塊。本發(fā)明還提供了一種在MEMS元件制造期間將蓋晶片粘結至元件晶片的方法。該 方法包括加熱本發(fā)明的熱熔性密封玻璃組合物至高于聚合物粘合劑系統的熔點但低于該 聚合物粘合劑系統開始實質性揮發(fā)的溫度；通過絲網印刷、壓印、擠出、滴涂(dispensing) 或其他傳統的施加方法，將所訴熱熔性密封玻璃組合物施加至蓋晶片和/或元件晶片；定 位蓋晶片在所述元件晶片上的位置以將MEMS元件包裹在由蓋晶片和元件晶片之間所形成 的空腔中；以及燒成MEMS元件組件以完全燒盡在熱熔性密封玻璃組合物中的所有有機物， 和充分熔化所述一種或多種玻璃料，從而在蓋晶片和元件晶片之間形成氣密的密封。硅傳 統上被用于元件晶片，但是可以使用其他的半導體材料，例如GaAs。類似地，蓋晶片可以由 硅、其他半導體材料例如砷化鎵、或透明的玻璃材料例如鈉鈣硅玻璃制成。通常根據MEMS 元件中所使用的成分選擇燒成溫度。所述燒成溫度應該高至足以燒盡所述熱熔性密封玻璃 組合物中的有機材料和熔化所述蓋晶片和元件晶片之間的所述一種或多種玻璃料。本發(fā)明的熱熔性密封玻璃組合物特別適用于制造MEMS元件。不像傳統的玻璃料 粘結膏，在室溫下是溶劑型液態(tài)分散體，本發(fā)明的熱熔性密封玻璃組合物在室溫下呈蠟狀 固體，從而使加工和存儲簡單化。所述聚合物粘合劑系統在適中的低溫下熔化成可流動的 液體狀態(tài)，由此允許使用絲網印刷、壓印、擠出、或其他傳統的施加方法和設備將所述熱熔 性密封玻璃組合物快速施加至基底上。所述熱熔性密封玻璃組合物的粘度能夠通過調整溫 度來直接進行控制(例如降低粘度，人們僅需要提高溫度)。本發(fā)明的熱熔性密封玻璃組合物極大地提高了 MEMS元件生產的速度。熔融態(tài)熱 熔性密封玻璃組合物在施加至蓋晶片和/或元件晶片基底后快速固化，因此不需要后續(xù)的 干燥步驟。固化后的圖案能夠經受劇烈的部件操作而無污跡或發(fā)生移動。實際上，在熔融 態(tài)熱熔性密封玻璃組合物沉積在基底上之后數秒內就可以實施其他制造工藝步驟。這與應 用傳統的溶劑型玻璃料粘結膏相比具有明顯的優(yōu)點，傳統的溶劑型玻璃料粘結膏在室溫下 為液態(tài)分散體，并且其在完成其他工藝之前必須在烤爐中強制干燥。由于去除了需要干燥， 所以增加了部件生產速度，并進一步減少了因為加工中損壞而造成的部件損失。本發(fā)明的熱熔性密封玻璃組合物的另一個優(yōu)點是，在部件制造期間不會釋放出揮 發(fā)性有機化合物。所述聚合物粘合劑系統的成分在優(yōu)選的施加溫度下是沒有危險性的，并且不會蒸發(fā)。優(yōu)選地，在本發(fā)明的熱熔性密封玻璃組合物中使用的有機物直到它們進行燒 成條件下才會蒸發(fā)或揮發(fā)，在該燒成溫度下有機材料能被完全燃燒成無危險的產物。與傳 統的在室溫下呈液態(tài)分散物的溶劑型玻璃料粘結膏相比，組合物中沒有揮發(fā)性化合物增加 了該組合物的貯存壽命和穩(wěn)定性。 如上所述，使用除了別的技術以外的熟知的絲網印刷技術，本發(fā)明的熱熔性密封 玻璃組合物特別適于施加至基底上。盡管可以使用傳統的絲網印刷設備，但是其優(yōu)選為將 要被加熱的絲網、臺級(stage)和橡膠滾。應該了解的是，具體的加熱篩網、臺級(stage) 和橡膠滾的加熱溫度將會根據熱熔性密封玻璃組合物的熔化溫度、熔融材料的理想粘度以 及在印刷圖案中實現的表面狀態(tài)。例如，當使用在約35°C至約90°C范圍內熔化的熱熔性密 封玻璃組合物時，絲網溫度將優(yōu)選被維持在約40°C至約90°C的范圍內，臺級溫度被維持在 約30°C至約65°C的范圍內，橡膠輥溫度被維持在最高約65°C。通過優(yōu)化施加設備的溫度參 數，所述熱熔性密封玻璃組合物能夠用于絲網印刷、壓印、擠出或具有良好的印刷表面的分 配圖案。
下文示例僅用來描述發(fā)明，不應該理解為對權利要求書強加限制。 實施例1
使用傳統的玻璃熔化技術，分別制備具有如下表1以重量百分比表示的組成的玻 成分1”)和結晶的堇青石玻璃陶瓷填料(成分2) 表· 1
璃料(PbOSiO2Al2O3
MgO B2O3 ZnO
組分1 84. 0 1. 2 0. 8
11. 0 3. 0
組分2
51. 1 34. 0 12. 9
2. 0BaO成分1和成分2被研磨成粒度D5tl < 10微米。實施例2通過在包套的高速混合器中在70°C下將如下表2以重量百分比所示的各種組分 混合，來形成熱熔性密封玻璃組合物A (玻璃A)。表.2
組分1 組分2 ALF0L 16
ELVACITE 2045
玻璃A 75. 6 9. 3 12. 1 1. 5 1. 5ACRYL0ID B-67ALF0L 16 是由由 Sasol Olefins & Surfactants GmbH(德國)公司購買的 1_十六 烷醇(正十六烷醇)產品。ELVACITE 2045是由透明樹脂國際有限公司(美國)(LuciteInternational Ltd.)購買的高分子量的甲基丙烯酸異丁基酯聚合物。ACRYL0ID B_67是 由羅姆漢斯公司(Rohm and Haas)(美國)公司購買的甲基丙烯酸異丁基酯聚合物。在加入組分1 和組分 2 之前，將 ALF0L 16、ELVACITE 2045 和 ACRYL0ID B_67 裝 入加熱后的混合室中并充分混合。在混合之后，將所獲得的熔融分散體或膏通過三輥三次， 然后讓其冷卻至室溫( 22. 5°C )。實施例3將上述實施例2中形成的熱熔性密封玻璃組合物A加熱至65°C，然后使用325目 絲網將其絲網印刷至玻璃蓋晶片上，以形成175微米寬的密封線。在絲網移除后的數秒內， 該組合物在蓋晶片上快速固化。將絲網印刷后的蓋晶片在空氣中以3°C /分鐘的速率從室 溫加熱至2951，在下保溫約15至45分鐘以使有機物燃盡，然后以3°C /分鐘的速 率加熱至410°C，在410°C下保持5分鐘，再爐冷卻至室溫。在預上釉步驟之后，然后在約 200°C下排空氣室后將蓋晶片放置在晶片結合器中的元件晶片之上，回填所希望的氣體。然 后將整個組件以約20至30°C /分鐘的速率加熱至約450°C的峰值燒成溫度約15分鐘，并 將整個組件在晶片結合器中爐冷卻至室溫。在將密封玻璃強制潤濕蓋晶片以及將密封玻璃 強制粘結元件晶片和蓋晶片的粘結工藝期間，在蓋晶片上施加適于晶片尺寸的粘結力。在 加熱循環(huán)期間，在玻璃料熔化并流動之前，該組合物的有機成分完全燒盡。蓋晶片被氣密密 封在元件基底上。組分百分比以重量計。可以預見本發(fā)明的某些實施方式，其中至少一些百分比、溫 度、次數和其他數值的范圍之前使用了修飾語“約”。包含“約”的數值范圍也打算提供沒有 “約”的范圍。“包括”是“由……組成”和“基本上由……組成”。下限為0的氧化物或其他 成分的數值范圍(例如O-IOwt %的TiO2)打算為術語“最高為”(上限值)，例如“最高為 IOwt% TiO2”提供支持，以及為所討論的組分的存在兩不超過該上限提供積極的引用；該句 中的表述是可互換的。諸如“最高為10wt% TiO2"的表述打算為“0-10wt% TiO2"以及“包 括TiO2,且其量不超過IOwt % ”提供支持。諸如“70-96wt% PbCHBi2O3”的表述的含義是PbO 和/或Bi2O3中的任何一個或所有的量為70-96Wt%。對于本領域的技術人員來說，很容易發(fā)現其他的優(yōu)點和改進。因此，更廣范圍方面 的本發(fā)明并不限于本文所顯示和描述的特定細節(jié)和實例。由此，在沒有偏離所附權利要求 以及其對等物所限定的本發(fā)明總構思的精神或范圍的情況下，可以作出各種改進。
權利要求
1.一種可絲網印刷的熱熔性密封玻璃組合物，包括約50%重量至約95%重量的玻璃組分，該剝離組分包含一種或多種玻璃料；和約5%重量至約50%重量的聚合物粘合劑系統，該粘合劑系統在22. 5°C下為固態(tài)，但 在約35 °C至約90 0C的溫度范圍內熔化，其中所述聚合物粘合劑系統能夠在低于450°C的溫度下完全燒盡，并且所述玻璃組分 能夠在低于500°C的溫度下熔化和流動。
2.根據權利要求1所述的可絲網印刷的熱熔性密封玻璃組合物，其中，所述玻璃組分 包括(a)約50wt% 至約PbO+ZnO ；(b)約Iwt % 至約B2O3 ；(c)約2wt%至約 15wt%^ SiO2 ；禾口(d)約Iwt % 至約 IOwt %的 A1203。
3.根據權利要求2所述的可絲網印刷的熱熔性密封玻璃組合物，其中，所述玻璃組分 進一步包括(a)和(b)中的至少一種(a)最高約MgO+BaO ；和(b)最高約Ti&+Nb205+Zr02。
4.根據權利要求1所述的可絲網印刷的熱熔性密封玻璃組合物，其中，所述玻璃組分 包括(a)約70wt%至約PbCHBi2O3 ；(b)約3wt% 至約 30wt%^ B2O3 ；禾口(c)約Iwt %至約SiO2。
5.根據權利要求1所述的可絲網印刷的熱熔性密封玻璃組合物，其中，所述玻璃組分 包括(a)約50wt%至約 96wt%^ Bi203+Zn0 ；禾口(b)約Iwt % 至約 30wt%^ B2O3。
6.根據權利要求1所述的可絲網印刷的熱熔性密封玻璃組合物，其中，所述玻璃組分 是無鉛無鎘的，并且包括(a)約20wt% 至約 55wt%^ SnO ；(b)約25wt% 至約 37wt%^ ZnO ；(c)約IOwt %至約 45wt%^ Pb2O5 ；禾口(d)約0. 5wt% 至約Li20+N￡i20+K20+Rb20。
7.根據權利要求1所述的可絲網印刷的熱熔性密封玻璃組合物，其中，所述聚合物粘 合劑包括C14或更高級的直鏈伯醇。
8.根據權利要求7所述的可絲網印刷的熱熔性密封玻璃組合物，其中，所述聚合物粘 合劑包括正十六烷醇。
9.根據權利要求8所述的可絲網印刷的熱熔性密封玻璃組合物，進一步包括丙烯酸類 聚合物。
10.根據權利要求9所述的可絲網印刷的熱熔性密封玻璃組合物，其中，所述丙烯酸類 聚合物包含甲基丙烯酸異丁酯聚合物。
11.一種將蓋晶片與裝置晶片粘結以氣密密封且將MEMS裝置隔離在上述兩者之間限 定的空腔內的方法，所述方法包括提供熱熔性密封玻璃組合物，該玻璃組合物包括約50%重量至95%重量的玻璃組分，該剝離組分包含一種或多種玻璃料，和 約5%重量至約50%重量的聚合物粘合劑系統，該粘合劑系統在22. 5°C下為固態(tài)，但 在35°C至約90°C的溫度范圍內熔化，其中所述聚合物粘合劑系統能夠在低于約450°C的溫度下完全燒盡，并且所述玻璃組分能夠在低于約500°C的溫度下熔化并流動；將熱熔性密封玻璃組合物加熱至所述聚合物粘合劑系統的熔點以上以形成熔融膏；通過絲網印刷將該熔融膏沉積在蓋晶片和/或元件晶片上；使沉積后的熔融膏再固化；定位蓋晶片和元件晶片的相互位置，使得再固化的熱熔性密封玻璃組合物定位在兩者 之間的位置；以及將蓋晶片和元件晶片加熱至所述玻璃組分的熔點以上的溫度，以在蓋晶片和元件晶片 之間形成將MEMS元件隔離在兩者之間所限定的空腔中的氣密密封。
12.根據權利要求11所述的方法，其中，所述玻璃組分包括(a)約50wt% 至約PbO+ZnO ；(b)約Iwt % 至約B2O3 ；(c)約2wt%至約 15wt%^ SiO2 ；禾口(d)約Iwt % 至約 IOwt %的 A1203。
13.根據權利要求12所述的方法，其中，所述玻璃組分進一步(a)和(b)中的至少一種(a)最高約MgO+BaO ；和(b)最高約Ti02+Nb205+&02。
14.根據權利要求11所述的方法，其中，所述玻璃組分包括(a)約70wt%至約PbCHBi2O3 ；(b)約3wt% 至約 30wt%^ B2O3 ；禾口(c)約Iwt %至約SiO2。
15.根據權利要求11所述的方法，其中，所述玻璃組分包括(a)約50wt%至約 96wt%^ Bi203+Zn0 ；禾口(b)約Iwt % 至約 30wt%^ B2O3。
16.根據權利要求11所述的方法，其中，所述玻璃組分是無鉛無鎘的，并且包括(a)約20wt% 至約 55wt%^ SnO ；(b)約25wt% 至約 37wt%^ ZnO ；(c)約IOwt %至約 45wt%^ Pb2O5 ；禾口(d)約0. 5wt% 至約Li20+N￡i20+K20+Rb20。
17.根據權利要求11所述的方法，其中，所述聚合物粘合劑包括C14或更高級的直鏈伯
18.根據權利要求11所述的方法，其中，所述聚合物粘合劑包括正十六烷醇。
19.根據權利要求11所述的方法，其中，所述聚合物粘合劑進一步包括丙烯酸類聚合物。
20.一種包括MEMS元件的裝置，其中，所述MEMS元件密封在由蓋晶片、元件晶片和氣密 玻璃密封所限定的容器中，該氣密玻璃密封包括權利要求1所述的可絲網印刷的熱熔性密 封玻璃組合物。
全文摘要
熱熔性密封玻璃組合物包括一種或多種分散在聚合物粘合劑系統中的玻璃料。該聚合物粘合劑系統在室溫下為固態(tài)，但在約35℃至約900℃溫度下會熔化，由此通過絲網印刷形成適于施加至基底(例如蓋晶片和/或MEMS元件的元件晶片)的可流動液態(tài)分散體。本發(fā)明的熱熔性密封玻璃組合物在通過絲網印刷被沉積之后快速再固化并且粘附于基底。因此，它們并不會趨向于在絲網印刷后像傳統的溶劑型玻璃料粘結膏一樣擴散。并且，因為本發(fā)明的熱熔性密封玻璃組合物不是溶劑型系統，其不需要在沉積之后進行強制干燥。
文檔編號C03C8/24GK102089251SQ200980127226
公開日2011年6月8日 申請日期2009年7月15日 優(yōu)先權日2008年7月16日
發(fā)明者基斯·M.·梅森, 斯里尼瓦?！に估锏鹿m, 羅伯特·D.·加德納, 阿齊茲·S.·謝克 申請人:費羅公司