IC基板 - MEMSデバイス実装技術ICパッケージ

MEMS デバイス is 小さい イン サイズ エーnd ロウ イン コスト, どちら is the 開発 方向 of 未来 センサー. With the 進捗 of MEMS 私Cパッケージ テクノロジー, 慣性 MEMS <エー href="エー_href_0" tエーrget="_bl安k" title="私C Pエーckエーgインg">私Cパッケージ センサー エーnd 中 角度 頻度 センサー are 慣性 コンポーネント with 高い 解像度 and ロウ コスト, どちら are 使用 to 処置 the ヨー アングル and 回転 ロール 率 of ミサイル 態度. イン MEMS デバイス, the 包装 テクノロジー is 非常に 重要. イン 追加 to the 積分 テクノロジー, the 包装 hエーS なる もう一つ コア of the 耐久性 慣性 MEMS デバイス. 我々 議論する and 研究 the 包装 テクノロジー, イン 順序 to 向上 the 信頼性 of MEMS デバイス.

1. 概要 of MEMS 私Cパッケージ

MEMS（MEMSとしても知られている）は、比較的独立したインテリジェントシステムであり、非常に小さいサイズであり、数ミリメートルまたはそれより小さい。センサ，アクチュエータ，マイクロエネルギーの3つの主要部分から構成されている。MEMS設計は、物理学、化学、物質工学、電子工学、一連の分野を含む多くの分野を含む。memsシステムは多くの分野で適用され，その中で自動車エレクトロニクス，コンピュータ，家電，ネットワーク通信が最も一般的な4分野である。memsプロセスは従来のicプロセスと多くの類似点を持つ。MEMSは、リソグラフィー、膜堆積、ドーピング、エッチング、化学機械研磨などのような参照のためのICプロセスを使用している。微細加工を行うためにはマイクロプロセッシングに頼らなければならない。所望の構造および機能を達成する。マイクロマシニング技術はシリコンのバルク微細加工技術と表面微細加工技術を含む。バルク加工技術はシリコン基板の厚みに沿ってシリコン基板をエッチングする工程であり、3次元構造を実現するための重要な方法である。表面微細加工は薄膜堆積，リソグラフィー及びエッチングのプロセスである。犠牲層の上に構造レイヤーを堆積させて、それから構造レイヤーをリリースするために犠牲のレイヤーを取ることによって、可動構造は、実現される。

2. 利点 of MEMS デバイス ICパッケージ

MEMSはチップ上の機能の統合に基づいており、サイズは一般的にミリメートル以下であり、製造プロセスはより正確であり、より高い技術を必要としており、MEMSシステムは海外での初期のように使用されており、中国は遅れ始めた。memsの出現と発展は現代の科学技術革新の結果であり，それはミクロスケールの製造技術の進化と革命でもある。memsはセンサ分野で最も広く用いられている。小型、軽量、低コストのため、MEMS製品が広く普及しており、様々な分野での小型・高性能MEMS製品の需要が急増する。多数のMEMS製品が、家電、医療及び他の分野で発見されている。MEMSには以下の5つの特徴がある。

2.1小型化

MEMSデバイスは一般に小型であり、サイズ、重量、またはエネルギー消費の点では、コストは「マイクロ」シリーズに属し、高い作業効率、短い応答時間に属する。

2.2の広い材料源、優れたパフォーマンス

大部分の集積回路とMEMSの原料は二酸化ケイ素からの化学反応によって精製されることができるシリコンです。加えて、シリコンは鉄と同じくらい硬く、より高密度で、アルミニウムに類似していて、熱に非常に伝導性である。

2.3バッチ生産

完全なMEMSは単一のシリコンウエハ上で同時に製造することができ、大規模生産は生産効率を向上させ、多くのコストを節約することができる。

2.4統合

様々なセンサまたは異なる機能を有するアクチュエータで構成されるシステムは、マイクロアクチュエータアレイおよびマイクロセンサアレイを形成することができ、また、複雑なマイクロシステムを形成するために様々な機能を有するデバイスを結合することもできる。マイクロアクチュエータ，センサ及びマイクロエレクトロニクスデバイスの組合せは，高い信頼性と安定性を有するmemsを創出する。

2.5学際

MEMS設計知識は広範囲であり、学際的な知識は交差する。MEMS技術は非常に複雑になり、様々な知識の側面を伴う。MEMSデバイスは、多くの現代科学技術の開発成果を描く。

3 MEMS IC実装デバイス実装技術

3.1逆アセンブリ溶接技術

逆溶接は、チップのフェイスダウンであり、次いでパッケージ基板でパッケージングする。利点は、チップが基板に直接接続されているため、ウェハをPCB上に直接反転させることができ、I／Oをウエハの周囲から引き出すことができる。I／Oは周囲から直接描画され、インターフェースからの接続を必要とせず、配線長を大幅に短縮することができ、レイテンシを低減し、動作速度を向上させ、電力の改善の最終目標を達成することができる。明らかに、この種の接続のために、スペースの使用を最大にすることができて、あまりに多くの接続のため、あまりに多くのボリュームにつながることはできない。すべての表面実装技術では、フリップチップは、デバイスサイズの後のパッケージ全体が多く減少するように、最も薄いパッケージを達成することができます。バンプはコア全体を埋めることができるので、I／Oの配線密度も大きくなり、入出力効率を高速化し、接続が短くなるので信号伝送時間が短縮され、電気的性能が大幅に向上する。例えば、マイクロフォンの場合、信号クロストーク及びリードインダクタンスを低減するためには、増幅器とマイクとの間のリード線を短くする必要がある。これを達成するために、マイクロフォンMEMSチップおよび増幅回路を一緒にパッケージ化する必要がある。そのようなデバイスパッケージは、逆溶接技術を使用し、多くの他の用途をサポートするためにパッケージサイズを縮小する必要がある。MEMSデバイスカプセル化の後、マイクロフォンは、低消費電力および高感度の特性を有し、これは、マイクロホンの効果を大いに改善する。伝統的なエレクトレットマイクと比較して、価格ははるかに安いです。

3.2マルチチップ構成要素技術

マルチチップ部品（mcm）はシステムレベルパッケージングであり，電子実装技術のブレークスルーである。（MCM）は、基板によって接続された2つ以上のチップを含むパッケージ本体を指し、システム全体のパッケージ形態を構成する。また、モジュール内のすべてのチップについて、信号相互接続、I／O管理、熱制御、機械的支持および環境保護のための条件を提供する。

3.3 Multi-チップ ICパッケージ

マルチチップパッケージはMEMSパッケージングの別の開発動向である。装置全体の体積を圧縮し，小型化に適応し，信号とアクチュエータ間の距離を短くし，信号と外部干渉の影響を低減し，memsチップと信号処理チップを同じシェルに置く。セラミック基板に基づいて，センサをリードボンディング技術と共に設置し，基板を封止する。最後に、MEMSカプセル化は正常に完了する。

MCMは、MEMSと回路製造技術を変更せずに、性能最適化を損なうことなく、同じ基板上に同時に複数のチップ機能をサポートするMEMSデバイスを集積化し、パッケージするために、ユニークで魅力的な方法を提供する。MCM技術に基づくMEMSパッケージは、従来の単一チップパッケージ構造をいかなる問題もなく置き換えることができ、また、デバイスの性能及び信頼性を大幅に向上させることができる。例えば、山西ケータイ社製の加速度センサの実装は、制御回路とMEMSチップを基板上に設置することである。このパッケージ技術を用いて，パッケージの信頼性と実装密度を簡便に向上させ，同時に生産効率と量産率を向上させる。様々な技術的利点から、MEMSチップと基板との間の相互接続を完了することが可能である。

4. 結論 ICパッケージ

The 開発 of MEMS 包装 テクノロジー, learnインg から ICパッケージ 経験, 減らす 生産 コストs; アット the インitial ステージ of チップ 構造 デザイン, the 考え of modelインg is 用途d to simulアットe 包装 and fインd 適切 材料s and プロセス. With the 開発 of MEMS 包装 テクノロジー, the プロセス プロセス 意志 のみ ビーcome その他 and その他 複合体, その他 and その他 多様化, accele率 the pace of MEMS 包装 テクノロジー 研究, to 提供する 高い-quality 製品.