一种基于SOI‑MEMS的温控隔振平台及系统的制作方法

本发明属于mems器件核心结构设计领域，更具体地，涉及一种基于soi-mems的温控隔振平台及系统。

背景技术：

基准频率是所有现代电子设备的核心，并为数字设备提供脉冲。目前，石英晶体用于大多数定时源，以提供稳定的信号，确保高性能和可靠性。由于石英晶体加工与半导体加工工艺的不兼容，振荡器行业一直无法受益于硅基电子技术的指数发展。由于mems谐振器/振荡器只有约几百微米，可以以兆赫兹频率振动，其制造可与半导体器件制造兼容，从而便于实现振荡器的小型化和与集成电路一体化。因此，基于微机电系统(mems)技术的振荡器正在定时应用中逐步替代石英振荡器。

石英晶体的性能易受温度变化和外界振动的影响。为了在高精度基准频率应用中使用石英振荡器，需要某种形式的温度补偿和隔振处理。美国专利us5530408a公布了一种恒温槽控制晶体振荡器(ocxo,ovencontrolledcrystaloscillator)技术，通过控制振荡器环境温度而极大地提高输出频稳定性的方法。该方法将谐振器置于高稳定性，高热增益恒温箱中，恒温箱的温度上限与下限设置在石英晶体谐振器的拐点温度或接近谐振器的拐点温度，保持恒温槽内温度，防止由于环境变化引起的谐振频率的变化。和石英晶体一样，mems谐振子结构也亦受环境温度变化和外界振动冲击的影响而导致mems振荡器的输出频率上下漂移。

振荡器是高空和空间高速飞行器中不可缺少的高稳定频率基准，无论是石英晶体振荡器还是mems振荡器，由于其机械结构的本质，都不可避免外界振动和冲击对其的影响。外界振动和冲击导致的频率漂移和相位噪声将可能严重影响其精度和可靠性，进而导致整个系统的失效，甚至产生灾难性的后果。例如，使用低噪声晶振的雷达处于飞机或导弹上时，受随机振动的影响其相位噪声变差。因此，为了提高系统精度和可靠性，必须对振荡器采取隔振措施，以提高其适应各种恶劣环境条件下工作的能力。传统的振荡器隔振是通过特殊设计的pcb结构或外置的机械结构，存在尺寸较大、能耗高的缺陷。

技术实现要素：

针对现有的温控晶体振荡器体积大、耗能多、无法与现代微电子加工工艺兼容的缺点，本发明提供了一种适用于mems振荡器的基于soi-mems的温控隔振平台及系统，其中结合mems振荡器的小型化趋势和应用特点，采用mems加工工艺制造小型化的隔振平台和恒温温控平台，利用mems封装工艺实现频率基准器件的小型化，系统可以在不降低频率输出性能的条件下，极大程度地缩小传统温控振荡器体积和重量，降低器件功耗，为高性能装备，特别是高性能移动装备，提供小型、低功耗高稳定频率基准。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，本发明提出了一种基于soi-mems的温控隔振平台，其包括从下至上依次设置的锚定结构层、隔振悬臂结构层、温控平台层和mems振荡器连接层，其中：

所述锚定结构层和隔振悬臂结构层之间设置有二氧化硅埋氧层，所述隔振悬臂结构层与温控平台层之间设置有第一绝缘层，所述温控平台层和mems振荡器连接层之间设置有第二绝缘层；

所述温控平台层包括加热单元、第一焊盘、加热单元与第一焊盘之间的互连导线、温度传感单元、第二焊盘以及温度传感单元与第二焊盘之间的互连导线，所述mems振荡器连接层包括mems振荡器结合焊盘、第三焊盘以及mems振荡器结合焊盘与第三焊盘之间的输出互连导线。

作为进一步优选的，所述锚定结构层和隔振悬臂结构层由硅材料制成。

作为进一步优选的，所述加热单元与温度传感单元优选由铂金制成，所述加热单元与温度传感单元整体呈蛇形结构，所述加热单元的电阻优选0℃时为100欧姆，温度传感单元的电阻优选0℃时为100欧姆。

作为进一步优选的，所述第一焊盘、加热单元与第一焊盘之间的互连导线、第二焊盘、温度传感单元与第二焊盘之间的互连导线、mems振荡器结合焊盘、第三焊盘以及输出互连导线优选由黄金制成。

作为进一步优选的，所述光刻胶沟槽优选为顶部开口尺寸小于底部尺寸的凹槽。

作为进一步优选的，所述温控平台层采用如下方式制备：

(21)在所述第一绝缘层的上表面制备第一光刻胶层，根据所述加热单元和温度传感单元的图案刻蚀所述第一光刻胶层形成光刻胶沟槽，在所述第一光刻胶层上制备第一金属薄膜层，然后剥离所述第一光刻胶层及其上的第一金属薄膜层，保留填充在所述光刻胶沟槽中的第一金属薄膜层，以制备获得加热单元和温度传感单元；

(22)在所述第一绝缘层的上表面制备第二光刻胶层，根据所述第一焊盘、第二焊盘、加热单元与第一焊盘之间的互连导线以及温度传感单元与第二焊盘之间的互连导线的图案刻蚀所述第二光刻胶层形成光刻胶沟槽，在所述第二光刻胶层上制备第二金属薄膜层，然后剥离所述第二光刻胶层及其上的第二金属薄膜层，保留填充在光刻胶沟槽中的第二金属薄膜层，以制备获得第一焊盘、第二焊盘、互连导线和互连导线。

作为进一步优选的，所述mems振荡器连接层采用如下方式制备：

(31)在已制备加热单元、第一焊盘、温度传感单元、第二焊盘、互连导线和互连导线的所述第一绝缘层上制备第二绝缘层；

(32)在所述第二绝缘层的上表面制备第三光刻胶层，根据所述mems振荡器结合焊盘、第三焊盘以及两者之间的输出互连导线的图案刻蚀所述第三光刻胶层以形成光刻胶沟槽，在所述第三光刻胶层上制备第三金属薄膜层，然后剥离所述第三光刻胶层及其上的第三金属薄膜层，保留填充在光刻胶沟槽中的第三金属薄膜层，以制备获得mems振荡器结合焊盘、第三焊盘以及两者之间的输出互连导线。

按照本发明的另一方面，提供了一种基于soi-mems的温控隔振系统，其包括封装壳体以及封装在该封装壳体内的所述温控隔振平台。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1.本发明研究设计的温控隔振平台从下至上依次设置有锚定结构层、隔振悬臂结构层、温控平台层和mems振荡器连接层，通过锚定结构层提供对隔振悬臂的支撑，通过隔振悬臂结构层实现mems振荡器的隔振，通过位于温控平台层的温控单元实现平台的温度测量与控制，通过mems振荡器连接层用于安置mems振荡器/谐振子晶粒，并为之提供电源与频率输出通路，本发明具有结构简单、适用性强等优点。

2.本发明研究设计的温控隔振平台为小型化振荡器隔振结构，确切的说直接制备了基于soi的温控隔振mems振动器结构，而现有的产品只有mems振荡器和温控晶体振荡器，并没有温控隔振mems振动器，且传统的温控振荡器隔振结构是在其外部附加机械隔振结构或在pcb板电路设计时保留部分空隙，通过切除电路空隙材料实现隔振结构，这些设计均是基于传统的材料去除方法，无法实现隔振结构的小型化。本发明则结合小型化的mems振荡器或直接利用谐振子晶粒，利用mems加工工艺，加工小型化的隔振平台，实现隔振结构的小型化，减少外界振动引起的相位噪声。

3.本发明通过将mems振荡器置于小型化的温控传感和加热单元中，可使mems振荡器保持温度恒定，可将由周围温度变化引起的输出频率漂移量削减到最小，平台及器件的小型化有助于降低整个温控振荡器能耗，通过悬臂结构的隔离作用，进一步降低器件平台与锚定结构间的热传导，减少器件使用过程中的热损耗。

4.本发明还对温控隔振平台的具体制备工艺进行了研究与设计，利用mems加工工艺加工的硅基悬臂结构可有效将mems振荡器与外部振动隔离，降低外界震动对振荡器的频率稳定性和相位噪声的影响，本发明研究设计的制备工艺可有效减小温控隔振器件的整体尺寸，使得温控隔振器件小型化，并使温控mems振荡器在保持温控晶体振荡器同等输出性能的条件下，加工工艺与半导体工艺兼容，功耗降低。

附图说明

图1是本发明实施例的soi晶圆结构示意图；

图2是本发明实施例制备的硅外延生长层结构示意图；

图3是本发明实施例制备的第一绝缘层的结构示意图；

图4是本发明实施例的加热单元、温度传感单元、互连导线与焊盘的结构示意图；

图5是本发明实施例的加热单元和温度传感单元的掩膜图案；

图6是本发明实施例的互连导线及焊盘的掩膜图案；

图7(a)和(b)是本发明实施例的采用负性光刻胶剥离技术制备的光刻胶沟槽的结构示意图；

图8(a)和(b)是本发明实施例的采用双层光刻胶剥离技术制备的光刻胶沟槽的结构示意图；

图9(a)和(b)是本发明一种实施例制备的金属薄膜的结构示意图；

图10(a)和(b)是本发明另一种实施例制备的金属薄膜的结构示意图；

图11是本发明实施例制备的带加热单元和温度传感单元的温控器件的结构示意图；

图12(a)和(b)是本发明实施例的互连导线与焊盘的制作过程示意图；

图13(a)和(b)是本发明实施例制备的带焊盘与互连导线的温控器件结构示意图；

图14是本发明实施例的mems振荡器结合焊盘、输出互连导线及焊盘的掩膜图案；

图15是本发明实施例制备的第二绝缘层的结构示意图；

图16是本发明实施例制备的带mems振荡器结合焊盘、输出互连导线及焊盘的温控器件的结构示意图；

图17是本发明实施例的隔振悬臂结构的加工结构示意图；

图18是本发明实施例的涂覆光刻胶层并显影形成隔振悬臂结构的示意图；

图19(a)和(b)是本发明实施例的第二绝缘层和第一绝缘层的刻蚀过程示意图；

图20是本发明实施例的涂覆底面光刻胶层并显影底部锚定图案的示意图；

图21是本发明实施例的隔振悬臂与锚定结构的drie刻蚀过程示意图；

图22是本发明实施例制备的温控隔振平台的主视图；

图23是本发明实施例制备的温控隔振平台的俯视图；

图24是本发明实施例的温控隔振平台与集成电路一起封装的结构示意图；

图25是本发明实施例的温控隔振平台与集成电路独立封装的结构示意图；

图26是本发明实施例制备的温控隔振平台的整体结构示意图；

图27是振荡器输出频率随温度变化曲线。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图26所示，本发明实施例提供的一种基于soi-mems的温控隔振平台，该温控隔振平台包括从下至上依次设置的锚定结构层11(其为基座层)、隔振悬臂结构层12、温控平台层和mems振荡器连接层，其中，锚定结构层11和隔振悬臂结构层12之间设置有二氧化硅埋氧层102，为了避免各层之间的相互影响，隔振悬臂结构层12与温控平台层之间设置有第一绝缘层105，温控平台层和mems振荡器连接层之间设置有第二绝缘层115。具体的，锚定结构层11、二氧化硅埋氧层102、隔振悬臂结构层12直接由soi硅片制成，锚定结构层提供对隔振悬臂结构层的支撑，可以为矩形、圆形或其他对称，二氧化硅埋氧层102提供锚定结构与悬臂结构的连接和绝缘，同时亦用作悬臂加工工艺过程中的牺牲层，悬臂呈对称结构，并可以隔离多自由度的线性和旋转振动。如图4所示，温控平台层包括加热单元21、第一焊盘23、加热单元21与第一焊盘23之间的互连导线22、温度传感单元24、第二焊盘26以及温度传感单元24与第二焊盘26之间的互连导线25；如图14所示，mems振荡器连接层包括mems振荡器结合焊盘31、第三焊盘33以及mems振荡器结合焊盘31与第三焊盘33之间的输出互连导线32。

下面对本发明的温控隔振平台的具体制备工艺进行详细描述，具体采用soi-mems制备工艺进行。

本发明的温控隔振平台的制备工艺主要包括以下步骤：

(1)soi晶圆材料预处理

(1.1)首先根据隔振悬臂结构设计，选择具有合适厚度顶硅层的soi(silicononinsulator)晶圆，即选取soi硅片，如图1所示，该soi硅片从上至下依次包括顶硅层101、二氧化硅埋氧层102和基底层103，其中位于顶部的顶硅层101用于加工隔振悬臂结构12，而位于中部的二氧化硅埋氧层102用于实现顶硅层和基底层的隔离，主要用于悬臂加工工艺过程中的隔离与释放，厚度优选但不限于1μm～10μm，位于底部的基底层103用于加工锚定结构11，厚度优选但不限于500μm；

(1.2)如图2所示，利用譬如化学气相沉积法在soi晶圆顶硅层进行外延生长，形成包含该顶硅层并且与顶硅层晶体结构相同的硅外延生长层104，该硅外延生长层的厚度与隔振悬臂结构的厚度相同，作为制备隔振悬臂结构层的基础，其厚度优选但不限在100μm～500μm之间，其取值由温控隔振平台的尺寸与重量、被保护mems谐振器/振荡器的重量、振荡器输出频率、隔振悬臂结构等参数决定；

(1.3)如图3所示，在硅外延生长层104表面譬如通过热氧化、沉积或生长获得第一绝缘层105，该第一绝缘层105优选为氧化物绝缘层，其用于将加热单元和温度传感单元与用于加工隔振悬臂的硅外延生长层104绝缘。

(2)温控平台层的加工

在第一绝缘层105的上表面制备加热单元21、第一焊盘23、温度传感单元24、第二焊盘26、加热单元21与第一焊盘23之间的互连导线22以及温度传感单元24与第二焊盘26之间的互连导线25，其中加热单元、温度传感单元、焊盘、互连导线的结构设计如图4所示，加热单元21与温度传感单元24设计为蛇形结构，并优选铂金材料制成，互连导线和焊盘则优选黄金材料。宽温度范围、高温能力和对温度的可重复响应使铂金成为高可靠性温度传感应用的理想选择，通过金属溅射工艺在二氧化硅绝缘衬底层上沉积蛇形结构的薄膜铂金温度rtd传感器(即温度传感单元)和加热器(即加热单元)，加热器尽量靠近并环绕mems谐振器/振荡器，使加热器所产生的热尽可能均匀、稳定、高效的传导至mems器件，同时保持平台的小型化，加热器电阻优选为0℃时为100欧姆，而温度传感单元置于远离加热器的一端以避免其直接探测加热器温度，铂金温度传感器可以避免其自身发热导致的检测误差，温度传感单元电阻可以选用0℃时为100ω、0℃时为500ω、0℃时为1000ω，优选0℃时为100ω。温度传感单元24与加热单元21间保持一定距离和绝缘，确保在不短路的情况下温度传感单元24探测平台13温度，而不是直接探测加热单元21温度，互连导线22与25依附于隔振悬臂结构之上并将温度传感单元和加热单元与焊盘23与26相连，互连导线由于其结构细小，对悬臂结构隔振机械特性影响甚微。加热单元、温度传感器单元及平台通过悬臂结构及其上互连导线与锚定结构及焊盘实现机械与电气的连接，极大地减小了平台与锚定结构的热传导面积，从而降低系统的热损耗，减小器件整体功耗。

具体的，采用两张掩膜实现本层的图形转移，第一张掩膜如图5所示，用于制作铂金加热单元与温度传感单元，第二张掩膜如图6所示，用于制作黄金互连导线及焊盘。光刻工艺则采用负胶或双层光刻胶金属剥离技术制作。

本步骤(2)优选包括如下子步骤：

(21)如图7(a)和(b)所示，在第一绝缘层105的上表面譬如涂覆负性光刻胶以形成第一光刻胶层106，根据如图5所示的加热单元21和温度传感单元24的图案刻蚀该第一光刻胶层106以形成光刻胶沟槽107，该光刻胶沟槽107的底面为第一绝缘层105，如图7(b)所示，光刻胶沟槽107为具有向内逆行曲线的凹槽，即其顶部开口尺寸小于其底部尺寸，以使得待剥离层与薄膜器件分割开来，剥离待剥离层即可自然的留下薄膜器件，向内逆行曲线亦可采用双层光刻胶金属剥离处理工艺(lor)，形成具有顶层光刻胶109和内缩底层光刻胶108的双层沟槽截面形状，如图8(b)所示；然后在第一光刻胶层106上制备第一金属薄膜层，例如可以采用射频溅射或磁控溅射等铂金薄膜物理气相沉积法形成第一金属薄膜层优选为铂金薄膜层，该铂金薄膜层包括待剥离部分与待保留部分，其中覆盖于第一光刻胶106(如图9(a)和(b)所示)或者双层光刻胶108和109(如图10(a)和(b)所示)之上的部分为待剥离的铂金薄膜层110，填充在光刻胶沟槽107内的且直接覆盖于第一绝缘层105上的部分为作为加热单元和温度传感单元的铂金薄膜层111；最后剥离第一光刻胶层106及其上的第一金属薄膜层(即铂金薄膜层110)，保留填充在光刻胶沟槽107中的第一金属薄膜层(即铂金薄膜层111)，以制备获得如图11所示的带加热单元和温度传感单元的温控器件；

(22)用譬如负性光刻胶剥离或双层光刻胶金属剥离制作加热单元和温度传感单元的互连导线与焊盘：在已制备加热单元和温度传感单元的第一绝缘层105的上表面形成第二光刻胶层114，根据第一焊盘23、第二焊盘26、加热单元21与第一焊盘23之间的互连导线22以及温度传感单元24与第二焊盘26之间的互连导线25的图案刻蚀第二光刻胶层114形成与光刻胶沟槽107相同的光刻胶沟槽，该光刻胶沟槽的底面为第一绝缘层105；然后在第二光刻胶层114上制备第二金属薄膜层113优选为黄金薄膜层，如图12(a)和(b)所示，该黄金薄膜层同样包括待剥离部分与待保留部分，其中覆盖于第二光刻胶层114之上的部分为待剥离的黄金薄膜层113，填充在光刻胶沟槽内的且直接覆盖于第一绝缘层105上的部分为作为互连导线和焊盘的黄金薄膜层112；最后剥离第二光刻胶层114及其上的金属薄膜层(即黄金薄膜层113)，保留填充在光刻胶沟槽中的第二金属薄膜层(即黄金薄膜层112)，以制备获得如图13所示的温控平台层。

(3)mems振荡器连接层的加工

在已制备加热单元21、第一焊盘23、温度传感单元24、第二焊盘26、互连导线22和互连导线25的第一绝缘层105上制备第二绝缘层115，然后在该第二绝缘层115上制备mems振荡器结合焊盘31、第三焊盘33以及mems振荡器结合焊盘31与第三焊盘33之间的输出互连导线32。其中，mems振荡器结合焊盘31用于与mems振荡器焊接，实现mems振荡器的安装固定，mems振荡器结合焊盘31、互连导线32及焊盘33的结构设计如图14所示。

本步骤(3)优选包括如下子步骤：

(31)如图15所示，譬如采用射频溅射工艺在已制备加热单元21、第一焊盘23、温度传感单元24、第二焊盘26、互连导线22和互连导线25的第一绝缘层105上制备第二绝缘层115；

(32)采用与前述工艺相同的负性光刻胶剥离或双层光刻胶金属剥离工艺制作mems振荡器结合层上的互连导线与焊盘，具体的，在第二绝缘层115的上表面譬如涂覆负性光刻胶以形成第三光刻胶层，根据mems振荡器结合焊盘31、第三焊盘33以及两者之间的互连导线32的图案刻蚀第三光刻胶层以形成与光刻胶沟槽107相同的光刻胶沟槽，该光刻胶沟槽的底面为第二绝缘层115，在第三光刻胶层上制备第三金属薄膜层，优选为黄金薄膜层，该黄金薄膜层同样包括待剥离部分与待保留部分，其中覆盖于第三光刻胶层之上的部分为待剥离的第一黄金薄膜层，填充在光刻胶沟槽内的且直接覆盖于第二绝缘层上的部分为作为焊盘和互连导线的第二黄金薄膜层；最后剥离第三光刻胶层及其上的第三金属薄膜层(即第一黄金薄膜层)，保留填充在光刻胶沟槽中的第三金属薄膜层(即第二黄金薄膜层)，以制备获得如图16所示的带mems振荡器结合焊盘、互连导线及第三焊盘的温控器件。

(4)隔振悬臂结构层及锚定结构层的加工

隔振悬臂结构的加工图案如图17所示，隔振悬臂结构对称布置，悬臂采用直梁、蛇形结构或其他隔振结构，提供多自由度隔振，悬臂几何尺寸由平台以及mems振荡器输出频率、重量、尺寸决定，减小悬臂结构和刚性会降低其固有频率值，减少热传导的损失，隔振悬臂结构层中心为mems振荡器安置平台13，该安置平台用于安置mems微器件，包括mems振荡器/谐振子晶粒、加热单元和温度传感单元，平台的尺寸由mems芯片、加热单元、温度传感单元、互连导线的尺寸决定，以能安置所有器件时尺寸最小为优，平台形状可为方形、圆形或其他对称结构。根据隔振悬臂结构的加工图案刻蚀第二绝缘层115和第一绝缘层105以形成沟槽117，并根据锚定结构的加工图案刻蚀基底层103以获得所需的锚定结构11，然后刻蚀硅外延生长层104使其与沟槽117导通，最后刻蚀二氧化硅埋氧层102，从而制备获得所需的温控隔振平台。

具体的，首先，如图18所示，可在第二绝缘层115上涂覆光刻胶层116并显影形成隔振悬臂结构图案，如图19(a)和(b)所示，刻蚀顶面第二绝缘层115和第一绝缘层105形成沟槽117，保留光刻胶层116用于后续工艺，该沟槽117的底面为硅外延生长层104，即将与隔振悬臂结构加工图案对应位置处的第二绝缘层115和第一绝缘层105均刻蚀掉；然后，如图20所示，在基底层103下表面涂覆底面光刻胶层118，显影完成底部锚定图案转移；接着，如图21所示，进行双面drie硅蚀刻，以刻蚀硅外延生长层104使其与沟槽117导通，具体刻蚀至二氧化硅埋氧层102的上表面，并刻蚀基底层103至二氧化硅埋氧层102的下表面获得锚定结构层；最后，对二氧化硅埋氧层102进行干法刻蚀，以刻蚀掉隔振悬臂结构层12下方的二氧化硅埋氧层，从而释放隔振悬臂结构，具体是将二氧化硅埋氧层位于锚定结构11与隔振悬臂结构12之间的部分予以保留不刻蚀，其余部分刻蚀掉，再去除光刻胶116与118，获得如图22和图23所示的温控隔振平台。

使用时mems谐振器晶粒/振荡器芯片15置于温控隔振平台中央，并直接焊接在mems振荡器结合焊盘31上(如图24所示)，或通过金线53与mems振荡器结合焊盘31相连(如图25所示)，而输出互连导线32则作为mems晶粒/振荡器芯片的信号输出用互连导线和供电，第三焊盘33则作为mems晶粒/振荡器芯片的信号输出和电源用焊盘。恒温箱的温度上限与下限设置在mems谐振器的拐点温度或接近谐振器的拐点温度，保持恒温槽内温度，防止由于环境变化引起的谐振频率的变化，恒温槽的温度设定需高于环境温度。

本发明还提供了基于soi-mems的温控隔振系统，如图24和25所示，其是将本发明的温控隔振平台封装在封装壳体47内以便于后续使用，

具体将mems谐振子晶粒/mems振荡器置于温控隔振平台中央，温控隔振平台与mems谐振子晶粒/mems振荡器采用系统级封装技术(system-on-packagetechnology)进行封装。温控隔振平台需与专用集成电路asic搭配使用，专用集成电路asic用于实现谐振器的振荡和恒温控制，从mems振荡器行业实际考虑，谐振器振荡电路可与mems谐振子通过晶元级封装并置于器件平台上，亦可与恒温控制电路集成，而将mems谐振子单独置于器件平台上，温控电路实现温度的检测和加热器的控制。

图24是将本发明的温控隔振平台与专用集成电路(asic)43一起封装在封装壳体内的结构示意图，集成电路43设于封装壳体的内部，且位于温控隔振平台的下方，壳体上设有温控隔振振荡器输出引脚44，该温控隔振振荡器输入输出引脚44通过连接金线与温控隔振平台上的焊盘相连，该封装方式是将mems恒温隔振平台与专用集成电路采用晶圆级键合，实现温度控制和/或振荡器控制与输出，如图24，安置平台与mems器件采用倒装焊进行连接，且温控隔振平台通过电路过孔45将温控隔振平台的电气信号与专用集成电路43连接，键合后的器件被封装在具有隔热层的封装壳体中。图25是将温控隔振平台与专用集成电路(asic)独立封装的结构示意图，温控隔振平台被置于恒温箱中，而专用集成电路通过外部电路管脚完成对温度和/或振荡器的控制，如图25所示，壳体上设有温控隔振振荡器输出引脚，该温控隔振振荡器输入输出引脚与温控隔振平台上的焊盘相连，集成电路43设于封装壳体的外部。相较传统的温控晶体振荡器，温控mems振荡器尺寸可以缩小数十倍。本发明通过对mems振荡器进行测试，发现在相同温控精度的条件下，炉温设定在拐点或附近温度将有助于提高温控振荡器输出频率的稳定性，因此将恒温箱温度设定在温度-频率曲线拐点附近以达到最优状态。具体的，本发明将若干商用mems振荡器与晶体振荡器在同种温度环境条件下测试，被测振荡器的输出频率被选定但不限于100mhz，被测试振荡器及其测试板被置于恒温测试炉中，振荡器的输出频率经测试板的放大与传输后，输入频谱分析仪进行采集与分析，并存储于计算机系统。周期性升温降温循环策略被应用于测试炉温的改变，温度测试区间为-50℃至100℃，采用升温—保持温度—测量稳定温度时振荡器输出频率—再升温和降温—保持温度—测量稳定温度时振荡器输出频率—再降温的温度循环周期与测量方式，温升间隔为5℃，保温时间为5-10分钟，输出频率取同温度时三次测量值的平均值。图27是某三型mems振荡器与晶体振荡器输出频率随温度变化曲线图，从图可知，环境温度的变化对晶体振荡器和mems振荡器的频率漂移均有影响，且mems振荡器输出频率稳定性与同类晶体振荡器具有可比性。由于各振荡器中谐振子机械结构形式不同，温度变化对不同振荡器输出频率漂移的影响也是不同的，而拐点处漂移幅度最小，在相同温控精度的条件下，炉温设定在拐点或附近温度将有助于提高温控振荡器输出频率的稳定性。

总之，本发明通过将mems振荡器置于一个基于soi-mems技术加工的温控减振平台上，使mems振荡器保持温度恒定，同时隔离外界环境振动的影响，从而提高mems振荡器输出频率稳定性和减少相位噪声。相较传统的温控晶体振荡器，可以在不降低频率输出性能的条件下，极大程度地缩小温控振荡器体积和重量，降低器件功耗，为高性能装备，特别是高性能移动装备，提供小型、低功耗高稳定频率基准。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。