MEMS器件封装技术

综述了微电子机械系统(MEMS)封装主流技术,包括芯片级封装、器件级封装和系统及封装技术进行了。重点介绍了圆片级键合、倒装焊等封装技术。并对MEMS封装的技术瓶颈进行了分析。     

MEMS器件封装技术

MEMS器件体积小,造价低,是未来传感器的发展方向,随着MEMS技术进步,惯性MEMS传感器、中等角频率传感器分辨率高且低成本的惯性组件,用于测量导弹姿态的偏航角和旋转滚动速率。MEMS器件中,封装技术极为重要性,坚固耐用的惯性MEMS器件,除集成技术外封装成为另一个核心,我们对封装技术进行探讨研究,旨在提高MEMS器件的可靠性。     

微机电系统封装技术

首先提出了MEMS封装技术的一些基本要求,包括低应力、高真空、高气密性、高隔离度等,随后简要介绍了MEMS封装技术的分类.在此基础上,综述了三个微机电系统封装的关键技术:微盖封装、圆片级芯片尺寸封装和近气密封装,并介绍了其封装结构和工艺流程.     

微系统与中规模器件的封装技术设计

文章主要论述了微机电系统(MEMS)和微系统诸如微传感器、驱动器和微流体元件的电机封装技术、封装等级和封装技术相关的问题.首先陈述并讨论了典型的MEMS产品诸如微压传感器、加速度计和微泵;微电子封装和微系统封装技术,重点阐述芯片级封装技术和器件级封装技术问题.芯片级封装技术主要涉及芯片钝化、芯片隔离和芯片压焊;器件级封...     

MEMS封装技术研究进展

介绍了MEMS封装技术的特点、材料以及新技术,包括单片全集成MEMS封装、多芯片组件(MCM)封装、倒装芯片封装、准密封封装和模块式MEMS封装等。文中还介绍了MEMS产品封装实例。     

MEMS封装技术的发展及应用

封装技术在微电子机械系统(MEMS)器件中的地位和作用越来越重要。本文归纳与总结了MEMS封装的特点和发展趋势,重点对MEMS封装技术的应用进行了分析,最后给出一些有益的想法和看法。     

电子元器件封装技术发展趋势

晶圆级封装、多芯片封装、系统封装和三维叠层封装是近几年来迅速发展的新型封装方式,在推动更高性能、更低功耗、更低成本和更小形状因子的产品上,先进封装技术发挥着至关重要的作用。晶圆级芯片尺寸封装(WCSP)应用范围在不断扩展,无源器件、分立器件、RF和存储器的比例不断提高。随着芯片尺寸和引脚数目的增加,板级可靠性成为一大挑战。系统封装(SIP)已经开始集成MEMS器件、逻辑电路和特定应用电路。使用TSV的三维封装技术可以为MEMS器件与其他芯片的叠层提供解决方案。     

MEMS封装技术及标准工艺研究

分析了MEMS的特点及封装工艺对MEMS的影响,给出了对MEMS封装的基本要求.研究了MEMS封装工艺中的一些关键技术,即硅-硅和硅-玻璃键合技术、清洗与引线键合技术、焊料贴片和胶粘技术以及气密封帽技术等,并给出了一些重要的研究结果.同时也介绍对几种MEMS惯性器件的封装要求及封装方法.     

MEMS局部加热封装技术与应用

随着半导体技术的发展,封装集成度不断提高,迫切需要发展一种低温封装与键合技术,满足热敏器件封装和热膨胀系数差较大的同质或异质材料间的键合需求。针对现有整体加热封装技术的不足,首先介绍了局部加热封装技术的原理与方法,然后对电流加热、激光加热、微波加热、感应加热和反应加热等几种局部加热封装技术进行了比较分析,最后具体介绍了局部加热封装技术在热敏器件封装、MEMS封装和异质材料集成等方面的应用。由于局部加热封装技术具有效率高、对器件热影响小等优点,有望在MEMS技术、系统封装(SiP)、三维封装及光电集成等领域得到广泛应用。     

射频MEMS封装技术

MEMS在射频(RF)应用领域表现出的低功耗、低损耗和高数据率的优越特性为RF无线通信系统及其微小型化提供新的技术手段。在产品设计的初期阶段,RF MEMS封装的设计考虑是降低成本、提高产品合格率的有效途径。我们主要针对当前RF MEMS器件与电路设计制造中突出的问题——封装技术进行研究,指出封装在产品设计中的重要地位和技术实现方法,特别介绍了计算机仿真在RF MEMS器件与电路封装中的作用。     

MEMS加速计的SOIC封装技术研究

文中通过研究MEMS（微机电系统）加速计在SOIC封装（小外形集成电路封装）下的特性,针对MEMS芯片断裂故障的原因分析了影响PPM（百万分比的缺陷率）性能的主要封装工艺步骤。其中感应单元固晶胶的硬度是引起芯片断裂的主要参数,通过反向工程确定了可以同时满足感应单元固有频率和封装可靠性要求的固晶材料。在试验中采用固晶胶E后,MEMS加速计的SOIC封装呈现出更加强韧的特性。此研究对于改善MEMS加速计的PPM性能有一定参考价值。     

Comprehensive Warpage Analysis of Stacked Die MEMS Package in Accelerometer Application

<正>Packaging of MEMS ( micro-electro-mechanical system ) devices poses more challenges than conventional IC packaging, since the performance of the MEMS devices is highly dependent on packaging processes. A Land Grid Array ( LGA ) package is introduced for MEMS technology based linear multi-axis accelerometers. Finite element modeling is conducted to simulate the warpage behavior of the LGA packages. A method to correlate the package warpage to matrix block warpage has been developed. Warpage for both package and sensor substrate are obtained. Warpage predicted by simulation correlates very well with experimental measurements. Based on this validated method, detailed design analysis with different package geometrical variations are carried out to optimize the package design. With the optimized package structure, the packaging effect on accelerometer signal performance is well controlled.     

一种用于胎压传感器的新型系统级封装技术

TPMS IC是TPMS系统模块的关键核心器件,需要采用系统级封装(SiP)技术。对TPMS IC的一种新型SiP封装技术作了研究分析。在引线框架上引入电路板中介层,改善了芯片间电气互连与分布,增大了引入薄膜电阻电容元件的设计弹性。采用预成型模制部分芯片的封装技术,满足了IC与MEMS芯片不同的封装要求,还增强了SiP产品的可测试性和故障可分析性。采用敞口模封、灌装低应力弹性凝胶和传感器校准测试相结合的方法有效避免封装应力对MEMS压力传感器的影响。     

MEMS封装中的封帽工艺技术

MEMS封装技术大多是从集成电路封装技术继承和发展而来,但MEMS器件自身有其特殊性,对封装技术也提出了更高的要求,如低湿,高真空,高气密性等。本文介绍了五种用于MEMS封装的封帽工艺技术,即平行缝焊、钎焊、激光焊接、超声焊接和胶粘封帽。总结了不同封帽工艺的特点以及不同MEMS器件对封帽工艺的选择。本文还介绍了几种常用的吸附剂类型,针对吸附剂易于饱和问题,给出了封帽工艺解决方案,探讨了使用吸附剂、润滑剂控制封装内部环境的方法。     

MEMS传感器的封装

首先通过对MEMS封装所面临的挑战进行分析,提出了MEMS封装所需要考虑的一些问题。然后从芯片级、晶片级和系统级三个方面详细介绍了倒装焊、BGA、WLP、MCM和3D封装等先进的封装技术,并给出了一些应用这些封装方式对MEMS系统封装的实例。最后对MEMS和MEMS封装的走向进行了展望,并对全集成MEMS系统的封装进行了一些探讨。     

热电式MEMS微波功率传感器的封装研究

为了研究热电式MEMS微波功率传感器封装后的性能,提出了一种COB技术的封装方案。首先,采用有限元仿真软件HFSS仿真封装前后的微波特性;然后,基于GaAs MMIC技术对热电式MEMS微波功率传感器进行制备,并对制备好的芯片进行封装。最后,对封装前后传感器的微波特性及输出特性进行测试。实验结果表明,在8~12 GHz频率范围内,封装后回波损耗小于-10.50 dB,封装前的灵敏度为0.16 mV/mW@10 GHz,封装后的灵敏度为0.18 mV/mW@10 GHz。封装后的热电式微波功率传感器输出电压与输入功率仍有良好的线性度。该项研究对热电式MEMS微波功率传感器封装的研究具有一定的参考价值和指导意义。     

MEMS器件封装的低温玻璃浆料键合工艺研究

玻璃浆料是一种常用于MEMS器件封装的密封材料.系统研究了MEMS器件在低温下使用玻璃浆料键合硅和玻璃的过程.与大多数MEMS器件采用的玻璃浆料相比(烧结温度400℃以上),此工艺(烧结温度350℃)在键合完成后所形成的封装结构同样具有较高的剪切强度(封装器件剪切强度大于360 kPa),同时具有较好的气密性(合格率达到93.3%),漏率测试结果符合相关标准.结果表明,在保证MEMS器件封装剪切强度和气密性的同时,降低键合温度条件是可以实现的.     

玻封金属外壳用金属引线

玻璃封接金属外壳底座一般由金属引线和壳体采用玻璃烧结而成。金属引线材料选择和结构的设计,对金属封装的可靠性起着关键的作用。文章介绍了金属封装常用金属引线材料和结构的种类和特点,并根据玻璃封接金属外壳的形式和功能要求,合理地选择金属引线,以满足不同的封装要求。     

红外探测器组件激光封口技术研究

高气密激光封口技术是一种可用于金属管壳的封装技术。它能在高真空环境中 使开有小孔的管壳器件实现封口密封,从而使排气工艺与封口工艺同步完成。针对微型管壳的结构和材料 特点,研究了激光焊接设备的电流和脉宽与焊接能量的关系以及电流、脉宽和离焦量对封口质量的影响,得到了柯伐 材料的激光封口参数,并将这些工艺参数应用到了红外探测器金属管壳的激光焊接中。测试结果表明,其漏率均优于1×10-10Torr.l/S。     

用于LED封装的等离子清洗设备选型及工艺优化

等离子清洗工艺具有效果明显、操作简单的优点,在电子封装(包括半导体封装、LED封装等)中得到了广泛的应用;基于加工成本考虑,LED封装制程中普遍采用高密度加工方式(整个料盒清洗),清洗效果不理想。本文针对用于LED封装的等离子清洗设备选型、工艺优化进行了探讨,提出了有效的解决方案。