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    MEMS封裝特點和MEMS封裝的種類

    時間 :2022-06-10 作者 : 來源: 瀏覽 : 分類 :
    從系統的角度看,MEMS封裝包括芯片級裝配或稱亞零級封裝芯片級封裝或稱零級封裝器件級封裝或稱一零級封裝板級封裝或稱二級封裝母版級封裝或稱三級封裝

     MEMS封裝特點

    MEMS封裝與微電子封裝密切相關,早期的MEMS封裝基本上沿用了傳統微電子封裝的工藝和技術;但是,由于MEMS器件使用的廣泛性、特殊性和復雜性,它的封裝形式和微電子封裝有著很大的差別。

    對于微電子來說,封裝的功能是對芯片和引線等內部結構提供支持和保護,使之不受到外部環境的干擾和腐蝕破壞,芯片與外界是通過管腳實現電信號交互。其封裝技術與制作工藝相對獨立,具有統一的封裝形式。

    對于MEMS封裝,除了要具備以上功能以外,封裝還需要給器件提供必要的工作環境,大部分MEMS器件都包含有可動的元件,在封裝時必須留有活動空間。

    由于MEMS的多樣性,各類產品的使用范圍和應用環境存在不小的差異,其封裝也沒有一個統一的形式,應根據具體的使用情況選擇適當的封裝,其對封裝的功能性要求則比IC封裝多。

    一個典型的MEMS微系統封裝不僅包含了IC電路,還包含了工作傳感器、執行器、生物、流體、化學、光學、磁學和射頻MEMS微器件。對于微傳感器和微執行器,除電信號外,芯片還有其他物理信息要與外界連接,如光、聲、力、磁等,這樣便要求一方面要氣密封,另一方面又不能全密封

    的情況,加大了封裝的難度。由于這些輸入輸出的界面往往對MEMS器件的特性有較大的影響。因此,IC開發的傳統封裝技術只能應用于少數的MEMS產品。此外,與微電子標準化的芯片制造工藝不同,

    MEMS器件由于其空間拓展到三維,不同的器件制作工藝也多種多樣,封裝技術還必須與相應的制作工藝兼容。

    在MEMS產品中,MEMS封裝包括:完成器件后的劃片、檢測和后測試、封裝結構和形式,以及由封裝引起的機械性能變化、化學玷污、熱匹配、真空或密閉氣氛對器件可靠性、重復性的影響。

    封裝必須從器件研究一開始就應該考慮,并且一定要與具體工藝相結合。因此,MEMS對封裝的需求是多方面的。

    正是MEMS器件這些特殊的要求,大大增加了封裝的難度和成本,封裝成為MEMS發展的瓶頸,嚴重制約著MEMS技術的迅速發展和廣發應用。

    一般的MEMS封裝比集成電路封裝昂貴得多,同時在MEMS產品的制造過程中,封裝往往只能單個進行而不能大批量同時生產,因此封裝在MEMS產品的總成本中一般占據70-80%,部分產品甚至高達90%。目前,這一問題已經引起了世界各國的極大關注,從經濟核算考慮,也應非常重視封裝問題。

    MEMS封裝的種類

    從系統的角度看,MEMS封裝包括芯片級裝配(或稱亞零級封裝)、芯片級封裝(或稱零級封裝)、器件級封裝(或稱一零級封裝)、板級封裝(或稱二級封裝)、母版級封裝(或稱三級封裝)。

    由于板級以上的封裝很大程度上可以沿用IC封裝技術,因此本章主要討論前面三個類型,即MEMS芯片級裝配、芯片級封裝和器件級封裝。



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