MEMS封装遇到什么问题？

为了适应MEMS技术的发展，人们已经开发了许多新的MEMS封装技术和工艺，例如阳极键合，硅熔合，共晶键合等，并基本建立了自己的封装系统。现在人们通常将MEMS封装分为四个级别：芯片级封装（Die Level），设备级封装（Device Level），晶圆级封装（Wafer Lever Packaging），单芯片封装（Single Chip Packaging）和系统级封装（System on System）包装）。
然而，随着MEMS技术研究的深入和快速发展，以及MEMS器件本身的多样性和复杂性，MEMS封装仍面临许多新问题需要解决，例如在切割硅片时如何处理微结构。防止硅粉损坏芯片的保护措施；在释放微结构的过程中，如何防止运动部件粘附到基板等上；设备封装中的压力释放，封装和接口的标准化以及封装性能的可靠性和可靠性评估问题。
下面从MEMS封装，封装标准和封装可靠性的角度描述了MEMS封装面临的一些问题。 1.裸片级（Die level）裸片级封装通常是指诸如钝化，隔离，键合和切割之类的过程，其目的是为后续的裸片处理和使用提供保护。
将管芯与硅晶片分离的常用方法是使用高速旋转的翼梁刀片进行切割。切割时，必须用高纯水冲洗硅晶片的表面。
这种为集成电路开发的冲切方法非常有效地保护了冲模上的关键电路不受硅粉尘的污染。硅芯片表面的水膜对集成芯片具有良好的保护作用。
但是，由于MEMS具有比IC更复杂的结构，例如腔体，运动部件和更复杂的三维结构，因此，由于水和硅粉尘的影响，使用这种模切方法很容易将这些MEMS芯片分离。损坏或阻塞芯片的智能结构。
为了防止MEMS芯片损坏，在芯片设计阶段就必须考虑对芯片结构的保护。裸模腔包装是一种常用的方法。
有一个硅衬底管芯和一个硅“帽”。在包装过程中死亡。
MEMS芯片首先附接到衬底管芯，然后将“帽”附接到衬底管芯。管芯被结合到衬底管芯上以形成用于保护MEMS器件的密封腔。
也通常使用钝化保护装置的方法，并且该保护层的厚度为大约2-3μm。使用有机保护层来保护芯片非常有效，但是问题在于有机物很容易随着时间的流逝而老化。
典型的涂层是硅胶，它容易干燥和硬化，这限制了它在许多应用中的有效性。生活。
此外，还有键合工艺和键合工艺可将管芯与环境隔离。粘合过程主要使用环氧树脂，RTV，硅橡胶等粘合剂。
环氧树脂更易于粘合，固化过程中无需加热，并提供良好的抗冲击和抗振性能。价格优势等功能。
粘合方法的缺点是它没有抗张强度，容易老化，并且不能密封。在要求可靠的机械强度和密封性能或要求设备不受过度运动影响的应用中，这远远不能满足实际要求。
。该问题的解决方案是通过键合工艺封装管芯。
结合过程包括阳极结合，焊料焊接，硅熔合，玻璃粉末结合和共晶结合。 2.设备级封装（Device level）设备级封装通常由MEMS器件，电源，信号调节和补偿以及与系统的机械和电气接口组成。
设备级封装旨在改善和确保设备性能，减小尺寸并降低价格。与电子设备相比，MEMS接口更加复杂，涉及范围更广。
缺乏标准和标准化产品一直在阻碍MEMS的商业化。器件封装和连接的方法很多，包括环氧树脂或其他键合方法，热熔方法（例如电阻焊接，回流焊接）以及芯片互连，包括引线键合，载带自动焊接和倒装芯片技术。
尽管没有针对特定工作环境的确切定义，但要求包装结构在机械强度，耐水压或空气压力方面必须可靠。