引下向上運(yùn)動(dòng)，而底板和MEMS結(jié)構(gòu)層則隨下層在原位不動(dòng)，這樣就完成了蓋板的分離。本發(fā)明的圓片級(jí)封裝的MEMS芯片的開蓋裝置能夠精準(zhǔn)地除去圓片級(jí)封裝的MEMS芯片的蓋板，露出完整的MEMS結(jié)構(gòu)，為后續(xù)失效分析做準(zhǔn)備。
[0016]所述真空管道包括相連的軟管和硬管，軟管直接與真空泵連接，硬管直接與密封容器連接，軟管是為了減少真空泵在工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)開蓋夾具的影響。
[0017]所述觀察窗為透明玻璃，觀察窗開在密封容器上方，用于監(jiān)控開蓋過程以及電爐的溫度
[0018]所述觀察窗為透明玻璃，可以用厚的鋼化玻璃或有機(jī)玻璃制作，觀察窗位于密封容器一側(cè)，并由密封圈與密封容器連接，觀察窗還可以作為密封門，通過密封圈與密封容器圍成密封室，用于容納電爐及開蓋夾具，同時(shí)可以監(jiān)控開蓋過程及電爐的溫度。
[0019]所述彈簧上端通過頂固定扣固定在頂板上，下端通過上固定扣固定在上板上，用于調(diào)節(jié)上層相對(duì)下層的距離，從而將被上層夾住蓋板與MEMS結(jié)構(gòu)層分離，在彈簧的拉動(dòng)下，上層沿導(dǎo)向桿向上垂直滑動(dòng)，從而將蓋板與MEMS結(jié)構(gòu)層分離。
[0020]所述牽引裝置由定滑輪、牽引線和重物組成，定滑輪固定在頂板上，牽引線一端固定在上板上，另一端繞過定滑輪固定在重物上。通過改變重物的重量，來調(diào)節(jié)上層相對(duì)下層的距離，從而將被上層夾住蓋板與MEMS結(jié)構(gòu)層分離。
[0021]本發(fā)明還提供了圓片級(jí)封裝的MEMS芯片的開蓋方法，包括以下步驟:
[0022](I)將待開蓋的MEMS芯片置于電爐上，調(diào)整開蓋夾具的頂層高度，用下固定夾頭和下活動(dòng)夾頭夾住MEMS芯片的底板，用上固定夾頭和下活動(dòng)夾頭夾住MEMS芯片的蓋板；
[0023](2)設(shè)定電爐溫度，打開電爐加熱，然后關(guān)閉密封容器，開啟真空泵抽真空；
[0024](3)在接近設(shè)定溫度時(shí)關(guān)閉抽氣閥，關(guān)停真空泵；
[0025](4)通過觀察窗觀察蓋板是否與MEMS結(jié)構(gòu)層分離，一旦分離就切斷電爐電源，然后開啟放氣閥向真空室內(nèi)充氣；
[0026](5)待冷卻到接近室溫，打開密封容器，取出開蓋夾具，從夾具上取下MEMS芯片及蓋板。
[0027]本開蓋方法在真空中熔化焊料，通過牽引裝置將蓋板與MEMS結(jié)構(gòu)層分離，能夠精準(zhǔn)地除去圓片級(jí)封裝的MEMS芯片的蓋板，露出完整的MEMS結(jié)構(gòu)，為后續(xù)失效分析做準(zhǔn)備，而且不會(huì)損壞MEMS結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0028]圖1是現(xiàn)有典型的MEMS芯片的示意圖。
[0029]圖2是實(shí)施例一的開蓋裝置的示意圖。
[0030]圖3是實(shí)施例一的開蓋夾具開蓋前的示意圖。
[0031]圖4是實(shí)施例一的開蓋夾具開蓋后的示意圖。
[0032]圖5是頂層的俯視圖。
[0033]圖6是下層的仰視圖。
[0034]圖7是圖6的A-A剖視圖。
[0035]圖8是上層的俯視圖。
[0036]圖9是圖8的B-B剖視圖。
[0037]圖10是圖8的C-C剖視圖。
[0038]圖11是實(shí)施例二的開蓋裝置的示意圖。
[0039]圖12是實(shí)施例三的開蓋裝置的示意圖。
[0040]圖13是實(shí)施例四的開蓋裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0042]實(shí)施例一
[0043]圓片級(jí)封裝的MEMS芯片的開蓋裝置，如圖2所示，由開蓋夾具100、電爐200和真空系統(tǒng)組成，開蓋夾具100置于電爐200上，并置于真空室309中。
[0044]所述真空系統(tǒng)由真空泵301、真空管道和密封容器305組成，真空泵301通過軟管302、硬管303連接密封容器305，可以抽出密封容器305內(nèi)的空氣，軟管301是為了減少真空泵301在工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)開蓋夾具100的影響，硬管303上安裝有抽氣閥304，在抽真空時(shí)開啟，在關(guān)停真空泵301前關(guān)閉，以維持真空室309內(nèi)的氣壓；密封容器305上安裝有放氣管306，放氣管306上安裝有放氣閥307，在MEMS芯片10的蓋板11與MEMS結(jié)構(gòu)層12分離后，打開放氣閥307，空氣通過放氣管306進(jìn)入密封容器309中，使密封容器309內(nèi)外氣壓相同，從而開啟密封門，取出開蓋夾具100;密封容器309上還安裝有觀察窗308，用于監(jiān)控開蓋過程以及電爐200的溫度。
[0045]所述電爐200為沒有明火的封閉電爐，其加熱部的表面為平坦的金屬或陶瓷，與地面平行，可加熱到500°C以上。
[0046]所述開蓋夾具100由頂層110、上層120、下層130、導(dǎo)向桿140和彈簧150組成，如圖3所示，四根導(dǎo)向桿140的下端均固定在下層130上，上端從頂層110穿出，上層120可沿導(dǎo)向桿140在垂直方向自由滑動(dòng)。彈簧150的上端固定在頂層110上，下端固定在上層120上，用于調(diào)節(jié)上層120相對(duì)下層130的距離，從而將被上層120夾住蓋板11與MEMS結(jié)構(gòu)層12分離。頂層110用于固定四根導(dǎo)向桿140，使其相互平行且都垂直于下層130，以保證上層120可以沿導(dǎo)向桿140在垂直方向自由滑動(dòng)。上層120用于夾住MEMS芯片10的蓋板11，在彈簧150的拉動(dòng)下，上層120沿導(dǎo)向桿140向上垂直滑動(dòng)，將蓋板11與MEMS結(jié)構(gòu)層12分離，如圖4所示；下層130用于夾住MEMS芯片10的底板14，為分離蓋板11提供反作用力，同時(shí)，用于固定四根導(dǎo)向住140，為整個(gè)開蓋夾具100提供支撐。
[0047]如圖5所示，頂層110的主體是頂板112，頂板112四個(gè)角上制作有四個(gè)頂導(dǎo)向孔111，導(dǎo)向桿140從頂導(dǎo)向孔111中穿過，頂板112通過頂螺絲113固定在導(dǎo)向桿140上，與導(dǎo)向桿140垂直，頂螺絲113除了起到固定頂板112的作用外，還可以微調(diào)四根導(dǎo)向桿140的垂直度和平行度，以保證上層120可以自由滑動(dòng)；頂板112的中央制作有頂窗口 115，用于觀察MEMS芯片10的狀況；頂板111上還有頂固定扣114，用于固定彈簧150。
[0048]如圖6、圖7所示，下層130的主體是下板131，導(dǎo)向桿140固定在下板131的四個(gè)角上，下板131中間開有下窗口 136，以容納MEMS芯片10和上板凸起122a，在下窗口 136的左右兩側(cè)分別安裝有下固定夾板132和下活動(dòng)夾板133，下固定夾板132固定在下板131上，下固定夾板132上有下固定夾頭132a，用于接觸MEMS芯片10，下固定夾頭132a的厚度與MEMS芯片10的底板14厚度相當(dāng)；下活動(dòng)夾板133位于下活動(dòng)槽135中，下活動(dòng)夾板上有下活動(dòng)夾頭133a，下活動(dòng)夾頭133a的厚度與MEMS芯片10的底板14厚度相當(dāng)，下螺絲134—端伸入下活動(dòng)槽135中，并與下活動(dòng)夾板133連接，下螺絲134用于調(diào)節(jié)下活動(dòng)夾板133的位置。在實(shí)施開蓋作業(yè)時(shí)，MEMS芯片10置于下窗口 136中，通過調(diào)節(jié)下螺絲134，帶動(dòng)下活動(dòng)夾板133運(yùn)動(dòng)，將MEMS芯片10固定在下固定夾頭132a和下活動(dòng)夾頭133a之間，MEMS芯片10的底板14與下固定夾頭122a和下活動(dòng)夾頭133a接觸。
[0049]如圖8、圖9所示，上層120的主體是上板122，上板122四個(gè)角上制作有四個(gè)上導(dǎo)向孔121，導(dǎo)向桿140從上導(dǎo)向孔121中穿過，以保證上板122只能沿導(dǎo)向桿140上下運(yùn)動(dòng)；在上板120的中間開有上窗