MEMS封裝技術原理是什么

1. 概述

在本系列的前兩個部分中，我們重點介紹了低成本倒裝芯片和晶圓級芯片規(guī)模封裝（WLCSP），將它們確定為我們認為屬于“五大技術”的兩個先進封裝平臺。這五個平臺的融合是由從PC和筆記本電腦向移動設備，可穿戴設備和物聯(lián)網（IoT）的轉變推動的。其余三個平臺包括高級MEMS封裝技術，基于層壓板的高級系統(tǒng)級封裝（SiP）和基于晶圓的高級SiP。本期重點介紹高級MEMS封裝技術。

許多人預測，智能設備，汽車，城市，工業(yè)等的增長趨勢要求開發(fā)一萬億個傳感器，其中許多是微機電系統(tǒng)（MEMS）。為什么那么多？因為一切需要智能的事物都始于傳感設備，而某些事物始于致動設備。此外，消費者希望他們的設備滿足他們的需求。例如，我們希望手機直觀地告訴我們下一次約會的時間，與誰在一起，在哪里，根據交通狀況我們要花多長時間才能到達那里，以及我們需要什么時候離開那里去那里時間。這要求電話從電話中以及沿路線的傳感器收集此信息，并將其轉換為可操作的數據。

2. MEMS封裝技術和傳感器包裝

MEMS器件不是標準集成電路。創(chuàng)新的晶圓制造技術可產生基于Si的換能器和致動器，以響應外部或環(huán)境刺激或與之交互。在MEMS封裝技術開始之初，相對于成本和封裝形式因素，解決蕞終市場應用的優(yōu)先級更高。這創(chuàng)造了多種封裝形式，幾乎針對每個應用和蕞終市場都采用了不同的方法。隨著MEMS市場的發(fā)展和過渡到大批量生產，他努力實現(xiàn)封裝和測試標準化，以在不犧牲性能的情況下提供具有成本競爭力的解決方案。在允許觸發(fā)通過的同時控制對MEMS結構的應力的要求保持不變。標準型腔封裝平臺和優(yōu)化的材料組合的結合將確保近乎無應力的環(huán)境，使MEMS能夠像現(xiàn)實世界中設計的那樣發(fā)揮作用。

行業(yè)的重點是創(chuàng)建一個標準腔體封裝平臺，該平臺將提供靈活性以支持多種MEMS封裝技術應用。它可以在內部進行自定義，而在外部保持標準，以在組裝，蕞終測試和表面板安裝期間保持蕞大的兼容性。標準的MEMS封裝技術平臺還將允許通過硅通孔，Cu柱和芯片堆疊使用MEMS傳感器融合和物聯(lián)網應用等其他封裝技術。

圖1  幾種不同的MEMS封裝技術

3. 結論

傳感器融合利用我們所有先進的封裝專業(yè)知識來集成不同的MEMS封裝技術和傳感器功能，以創(chuàng)建多管芯封裝。以上技術是傳感器融合的一個示例，其中底部的ASIC芯片是倒裝芯片，然后將MEMS芯片堆疊在頂部并進行鍵合，以減少整體封裝的面積。

本系列中有關“五大技術”的第四部分重點介紹了《基于層壓板的先進系統(tǒng)封裝技術SiP》。