MEMS器件的封装
发布时间:2012/8/2 19:52:11 访问次数:1707
1．信号界面
普通集成电路的信号界面较C1608X5R0J475M单一，通常只有电信号，所以一般情况下，芯片本身都被密封在封装体里，封装的主要作用就是保护芯片和完成电气互联。而MEMS的输入信号界面复杂，它的输入信号包捂电信号，根据芯片作用的不同，还包括光信号（光电探测器）、磁信号（磁敏器件），机械力的大小（压力传感器）、温度的高低（温度传感器）、气体的成分（敏感气体探测器）等，这种复杂的信号界面给封装带来很大的难度。
2．外壳要求
因为大多数MEMS器件的外壳上需要有非电信号的通路，所以它不能简单地把MEMS芯片密封在封装体里，必须留有同外界直接相连的通路，用来传递光、热、力等物理信号。对这种MEMS封装，不同的器件需要具有不同开口的外壳。除此之外，外壳材料本身也有要求。如磁敏MEMS器件，虽然可以密封在管壳里，但是它要求外壳必须是非导磁材料，常见的用铁镍合金作为引线框架的管壳就不适用；微麦克风MEMS器件则要求外壳既有开口，可以接收外界的声音，又能屏蔽电磁干扰信号，以避免其对微弱的麦克风输出信号的干扰，所以普通的塑料封装就不适用。
3．立体结构
lC芯片是用平面工艺完成的，加工好的芯片本身是一个“实心体”。除了空封的金属、陶瓷管壳封装外，对塑封的集成电路而言，即使引线键合时有几十、几百根引线是悬空的，但是经过塑料包封后，管芯、引线和引线框架都被环氧树脂固化成一个整体。而MEMS芯片则完全不同，有的带有腔休，有的带有悬梁，这些微机械结构的尺寸很小，强度极低，容易因机械接触而损坏和因暴露而脏污，特别是单面加工的器件，是在很薄的薄膜上批量加工的，结构的机械强度就更低，它能承受的机械力可能远远小于IC芯片。
4．钝化要求
封装的一个重要作用就是保护芯片，而很多情况下需要腔体开口的MEMS封装就面临表面组装技术基础一个如何保护芯片的问题，外界环境因素对器件的影响更为明显。有的MEMS器件甚至要直接用于腐蚀性环境，如用于医学的MEMS器件，可能要进入人体这个酸性环境，它就需要特殊的保护以抗酸性腐蚀；有的气敏MEMS，既需要做到让敏感气体进入，还要防止有害气体的侵蚀；飞机上的动态参数记录仪（黑匣子）则要求能经受住海水的浸泡等。这些都对芯片的钝化提出了特殊的要求。
5．可靠性要求
随着科技的发展，MEMS器件的使用范围越来越广，人们对它的要求也越来越高，尤其是可靠性问题，如军事和航天应用中的导弹、卫星携带设备，可靠性差将带来严重的后果。即使在民用方面，MEMS器件的可靠性差也可能引发严重的事故，如普通小轿车上使用的安全气囊压力传感器，必须十分可靠，又如植入人体内代替心脏功能的微泵，都需要极高的可靠性，这对MEMS器件的封装提出了更高的要求。
正因为MEMS的封装比集成电路更为复杂，成本也更高。在整个MEMS器件的成本中，封装的成本有的达到70%以上。除此之外，必须在芯片设计阶段同时考虑其封装问题，如果在MEMS芯片做好后再考虑如何封装，必将加大成本，甚至不能达到预期目标。
随着人们对MEMS葑装的日益重视，新型的封装技术不断出现，其中较有代表性的是采用倒装焊技术的MEMS封装、多芯片技术的MEMS封装和模块技术的MEMS封装等。
普通集成电路的信号界面较C1608X5R0J475M单一，通常只有电信号，所以一般情况下，芯片本身都被密封在封装体里，封装的主要作用就是保护芯片和完成电气互联。而MEMS的输入信号界面复杂，它的输入信号包捂电信号，根据芯片作用的不同，还包括光信号（光电探测器）、磁信号（磁敏器件），机械力的大小（压力传感器）、温度的高低（温度传感器）、气体的成分（敏感气体探测器）等，这种复杂的信号界面给封装带来很大的难度。
2．外壳要求
因为大多数MEMS器件的外壳上需要有非电信号的通路，所以它不能简单地把MEMS芯片密封在封装体里，必须留有同外界直接相连的通路，用来传递光、热、力等物理信号。对这种MEMS封装，不同的器件需要具有不同开口的外壳。除此之外，外壳材料本身也有要求。如磁敏MEMS器件，虽然可以密封在管壳里，但是它要求外壳必须是非导磁材料，常见的用铁镍合金作为引线框架的管壳就不适用；微麦克风MEMS器件则要求外壳既有开口，可以接收外界的声音，又能屏蔽电磁干扰信号，以避免其对微弱的麦克风输出信号的干扰，所以普通的塑料封装就不适用。
3．立体结构
lC芯片是用平面工艺完成的，加工好的芯片本身是一个“实心体”。除了空封的金属、陶瓷管壳封装外，对塑封的集成电路而言，即使引线键合时有几十、几百根引线是悬空的，但是经过塑料包封后，管芯、引线和引线框架都被环氧树脂固化成一个整体。而MEMS芯片则完全不同，有的带有腔休，有的带有悬梁，这些微机械结构的尺寸很小，强度极低，容易因机械接触而损坏和因暴露而脏污，特别是单面加工的器件，是在很薄的薄膜上批量加工的，结构的机械强度就更低，它能承受的机械力可能远远小于IC芯片。
4．钝化要求
封装的一个重要作用就是保护芯片，而很多情况下需要腔体开口的MEMS封装就面临表面组装技术基础一个如何保护芯片的问题，外界环境因素对器件的影响更为明显。有的MEMS器件甚至要直接用于腐蚀性环境，如用于医学的MEMS器件，可能要进入人体这个酸性环境，它就需要特殊的保护以抗酸性腐蚀；有的气敏MEMS，既需要做到让敏感气体进入，还要防止有害气体的侵蚀；飞机上的动态参数记录仪（黑匣子）则要求能经受住海水的浸泡等。这些都对芯片的钝化提出了特殊的要求。
5．可靠性要求
随着科技的发展，MEMS器件的使用范围越来越广，人们对它的要求也越来越高，尤其是可靠性问题，如军事和航天应用中的导弹、卫星携带设备，可靠性差将带来严重的后果。即使在民用方面，MEMS器件的可靠性差也可能引发严重的事故，如普通小轿车上使用的安全气囊压力传感器，必须十分可靠，又如植入人体内代替心脏功能的微泵，都需要极高的可靠性，这对MEMS器件的封装提出了更高的要求。
正因为MEMS的封装比集成电路更为复杂，成本也更高。在整个MEMS器件的成本中，封装的成本有的达到70%以上。除此之外，必须在芯片设计阶段同时考虑其封装问题，如果在MEMS芯片做好后再考虑如何封装，必将加大成本，甚至不能达到预期目标。
随着人们对MEMS葑装的日益重视，新型的封装技术不断出现，其中较有代表性的是采用倒装焊技术的MEMS封装、多芯片技术的MEMS封装和模块技术的MEMS封装等。
1．信号界面
普通集成电路的信号界面较C1608X5R0J475M单一，通常只有电信号，所以一般情况下，芯片本身都被密封在封装体里，封装的主要作用就是保护芯片和完成电气互联。而MEMS的输入信号界面复杂，它的输入信号包捂电信号，根据芯片作用的不同，还包括光信号（光电探测器）、磁信号（磁敏器件），机械力的大小（压力传感器）、温度的高低（温度传感器）、气体的成分（敏感气体探测器）等，这种复杂的信号界面给封装带来很大的难度。
2．外壳要求
因为大多数MEMS器件的外壳上需要有非电信号的通路，所以它不能简单地把MEMS芯片密封在封装体里，必须留有同外界直接相连的通路，用来传递光、热、力等物理信号。对这种MEMS封装，不同的器件需要具有不同开口的外壳。除此之外，外壳材料本身也有要求。如磁敏MEMS器件，虽然可以密封在管壳里，但是它要求外壳必须是非导磁材料，常见的用铁镍合金作为引线框架的管壳就不适用；微麦克风MEMS器件则要求外壳既有开口，可以接收外界的声音，又能屏蔽电磁干扰信号，以避免其对微弱的麦克风输出信号的干扰，所以普通的塑料封装就不适用。
3．立体结构
lC芯片是用平面工艺完成的，加工好的芯片本身是一个“实心体”。除了空封的金属、陶瓷管壳封装外，对塑封的集成电路而言，即使引线键合时有几十、几百根引线是悬空的，但是经过塑料包封后，管芯、引线和引线框架都被环氧树脂固化成一个整体。而MEMS芯片则完全不同，有的带有腔休，有的带有悬梁，这些微机械结构的尺寸很小，强度极低，容易因机械接触而损坏和因暴露而脏污，特别是单面加工的器件，是在很薄的薄膜上批量加工的，结构的机械强度就更低，它能承受的机械力可能远远小于IC芯片。
4．钝化要求
封装的一个重要作用就是保护芯片，而很多情况下需要腔体开口的MEMS封装就面临表面组装技术基础一个如何保护芯片的问题，外界环境因素对器件的影响更为明显。有的MEMS器件甚至要直接用于腐蚀性环境，如用于医学的MEMS器件，可能要进入人体这个酸性环境，它就需要特殊的保护以抗酸性腐蚀；有的气敏MEMS，既需要做到让敏感气体进入，还要防止有害气体的侵蚀；飞机上的动态参数记录仪（黑匣子）则要求能经受住海水的浸泡等。这些都对芯片的钝化提出了特殊的要求。
5．可靠性要求
随着科技的发展，MEMS器件的使用范围越来越广，人们对它的要求也越来越高，尤其是可靠性问题，如军事和航天应用中的导弹、卫星携带设备，可靠性差将带来严重的后果。即使在民用方面，MEMS器件的可靠性差也可能引发严重的事故，如普通小轿车上使用的安全气囊压力传感器，必须十分可靠，又如植入人体内代替心脏功能的微泵，都需要极高的可靠性，这对MEMS器件的封装提出了更高的要求。
正因为MEMS的封装比集成电路更为复杂，成本也更高。在整个MEMS器件的成本中，封装的成本有的达到70%以上。除此之外，必须在芯片设计阶段同时考虑其封装问题，如果在MEMS芯片做好后再考虑如何封装，必将加大成本，甚至不能达到预期目标。
随着人们对MEMS葑装的日益重视，新型的封装技术不断出现，其中较有代表性的是采用倒装焊技术的MEMS封装、多芯片技术的MEMS封装和模块技术的MEMS封装等。
普通集成电路的信号界面较C1608X5R0J475M单一，通常只有电信号，所以一般情况下，芯片本身都被密封在封装体里，封装的主要作用就是保护芯片和完成电气互联。而MEMS的输入信号界面复杂，它的输入信号包捂电信号，根据芯片作用的不同，还包括光信号（光电探测器）、磁信号（磁敏器件），机械力的大小（压力传感器）、温度的高低（温度传感器）、气体的成分（敏感气体探测器）等，这种复杂的信号界面给封装带来很大的难度。
2．外壳要求
因为大多数MEMS器件的外壳上需要有非电信号的通路，所以它不能简单地把MEMS芯片密封在封装体里，必须留有同外界直接相连的通路，用来传递光、热、力等物理信号。对这种MEMS封装，不同的器件需要具有不同开口的外壳。除此之外，外壳材料本身也有要求。如磁敏MEMS器件，虽然可以密封在管壳里，但是它要求外壳必须是非导磁材料，常见的用铁镍合金作为引线框架的管壳就不适用；微麦克风MEMS器件则要求外壳既有开口，可以接收外界的声音，又能屏蔽电磁干扰信号，以避免其对微弱的麦克风输出信号的干扰，所以普通的塑料封装就不适用。
3．立体结构
lC芯片是用平面工艺完成的，加工好的芯片本身是一个“实心体”。除了空封的金属、陶瓷管壳封装外，对塑封的集成电路而言，即使引线键合时有几十、几百根引线是悬空的，但是经过塑料包封后，管芯、引线和引线框架都被环氧树脂固化成一个整体。而MEMS芯片则完全不同，有的带有腔休，有的带有悬梁，这些微机械结构的尺寸很小，强度极低，容易因机械接触而损坏和因暴露而脏污，特别是单面加工的器件，是在很薄的薄膜上批量加工的，结构的机械强度就更低，它能承受的机械力可能远远小于IC芯片。
4．钝化要求
封装的一个重要作用就是保护芯片，而很多情况下需要腔体开口的MEMS封装就面临表面组装技术基础一个如何保护芯片的问题，外界环境因素对器件的影响更为明显。有的MEMS器件甚至要直接用于腐蚀性环境，如用于医学的MEMS器件，可能要进入人体这个酸性环境，它就需要特殊的保护以抗酸性腐蚀；有的气敏MEMS，既需要做到让敏感气体进入，还要防止有害气体的侵蚀；飞机上的动态参数记录仪（黑匣子）则要求能经受住海水的浸泡等。这些都对芯片的钝化提出了特殊的要求。
5．可靠性要求
随着科技的发展，MEMS器件的使用范围越来越广，人们对它的要求也越来越高，尤其是可靠性问题，如军事和航天应用中的导弹、卫星携带设备，可靠性差将带来严重的后果。即使在民用方面，MEMS器件的可靠性差也可能引发严重的事故，如普通小轿车上使用的安全气囊压力传感器，必须十分可靠，又如植入人体内代替心脏功能的微泵，都需要极高的可靠性，这对MEMS器件的封装提出了更高的要求。
正因为MEMS的封装比集成电路更为复杂，成本也更高。在整个MEMS器件的成本中，封装的成本有的达到70%以上。除此之外，必须在芯片设计阶段同时考虑其封装问题，如果在MEMS芯片做好后再考虑如何封装，必将加大成本，甚至不能达到预期目标。
随着人们对MEMS葑装的日益重视，新型的封装技术不断出现，其中较有代表性的是采用倒装焊技术的MEMS封装、多芯片技术的MEMS封装和模块技术的MEMS封装等。
相关技术资料- 8-2MEMS器件的封装
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