Substrat IC - Pakej Teknologi-IC Pengepasan Peranti MEMS

Peranti MEMS adalah kecil dalam saiz dan rendah dalam kos, iaitu arah pembangunan sensor masa depan. Dengan kemajuan teknologi pakej MEMS IC, sensor pakej MEMS IC inersial dan sensor frekuensi sudut tengah adalah komponen inersial dengan resolusi tinggi dan kos rendah, yang digunakan untuk mengukur sudut lapisan dan kadar putaran roll sikit peluru berpandu. Dalam peranti MEMS, teknologi pakej sangat penting. Selain teknologi integrasi, pakej telah menjadi inti lain peranti MEMS inersi yang kekal. Kami membincangkan dan mempelajari teknologi pakej, untuk meningkatkan kepercayaan peranti MEMS.

1. ringkasan pakej MEMS IC

MEMS, juga dikenali sebagai MEMS, adalah sistem cerdas yang relatif bebas dengan saiz yang sangat kecil, hanya beberapa milimeter atau lebih kecil. Ia terdiri dari tiga bahagian utama: sensor, actuator dan mikrotenaga. Design MEMS mengandungi banyak disiplin, termasuk fizik, kimia, jurutera bahan, jurutera elektronik dan satu siri disiplin. Sistem MEMS dilaksanakan dalam banyak medan, diantara mana elektronik kereta, komputer, elektronik konsumen dan komunikasi rangkaian adalah empat medan yang paling umum. Proses MEMS mempunyai banyak persamaan dengan proses IC tradisional. MEMS menggunakan proses IC untuk rujukan, seperti litografi, depositi filem, doping, etching, polising mekanik kimia, dll. Untuk teknologi pemprosesan aras milimeter atau nanometer, proses IC tradisional tidak dapat diselesaikan. Ia mesti bergantung pada pemprosesan mikro untuk melakukan pemprosesan yang baik. Untuk mencapai struktur dan fungsi yang diinginkan. Teknologi mikromesin termasuk teknologi mikromesin besar dan teknologi mikromesin permukaan silikon. Teknologi mesinan yang besar adalah proses untuk mencetak substrat silikon sepanjang tebal substrat silikon, yang merupakan kaedah penting untuk menyedari struktur tiga dimensi. Pemindahan mikromesin permukaan adalah proses depositi filem tipis, litografi dan etching. Dengan deposit lapisan struktur pada lapisan pengorbanan, dan kemudian membuang lapisan pengorbanan untuk melepaskan lapisan struktur, struktur bergerak disedari.

2. Keuntungan pakej IC peranti MEMS

MEMS berdasarkan integrasi fungsi pada cip, saiz biasanya di bawah milimeter, proses produksi lebih tepat, memerlukan teknologi yang lebih tinggi, sistem MEMS telah digunakan sejak di luar negara, China mula lewat, dalam pelaburan MEMS secara perlahan-lahan meningkat, bahagian pasar meningkat. Kebangunan dan pembangunan MEMS adalah hasil inovasi saintifik modern, dan ia juga evolusi dan revolusi teknologi penghasilan skala mikro. MEMS digunakan paling luas dalam medan sensor. Oleh sebab saiz kecil, berat ringan dan kos rendah, produk MEMS sangat populer, yang membuat permintaan untuk volum kecil dan produk MEMS prestasi tinggi dalam pelbagai medan tumbuh dengan cepat. Banyak produk MEMS telah ditemui dalam elektronik pengguna, rawatan perubatan dan bidang lain. MEMS mempunyai lima ciri-ciri berikut:

Miniaturisasi 2.1

Peranti MEMS biasanya "kecil", tidak kira-kira dalam saiz, berat badan, atau dalam terma konsumsi tenaga, biaya milik siri "mikro", dan efisiensi kerja tinggi, masa balas pendek.

2.2 Sumber bahan lebar, prestasi yang hebat

Material mentah yang paling disertai sirkuit dan MEMS adalah silikon, yang boleh diperfinisikan oleh reaksi kimia dari silikon dioksid, bahan utama pasir, dan bahan mentah berada di mana-mana. Selain itu, silikon keras seperti besi, kurang padat, sama dengan aluminum, dan sangat konduktif kepada panas.

2.3 Produksi seri

MEMS lengkap boleh dihasilkan secara bersamaan pada wafer silikon tunggal, dan produksi skala besar boleh meningkatkan efisiensi produksi dan menyimpan banyak kos.

2.4 terintegrasi

Sistem yang terdiri dari pelbagai sensor atau actuator dengan fungsi yang berbeza boleh membentuk tatasusunan mikroaktiator dan tatasusunan mikrosensor, dan juga boleh gabungkan peranti dengan pelbagai fungsi untuk membentuk mikrosistem kompleks. Kombinasi mikroaktiator, sensor dan peranti mikroelektronik mencipta MEMS dengan kepercayaan dan kestabilan tinggi.

2.5 Interdisiplin

Pengetahuan merancang MEMS adalah persimpangan pengetahuan yang luas dan berbilang disiplin. Teknologi MEMS menjadi sangat kompleks dan melibatkan berbagai aspek pengetahuan. Peranti MEMS menggunakan kemajuan pembangunan banyak sains dan teknologi modern.

Teknologi pembekalan peranti pakej 3.MEMS IC

3.1 Teknologi penywelding kumpulan terbalik

Penyesuaian terbalik adalah muka ke bawah cip, dan kemudian pakej dengan substrat pakej. Keuntungan ialah cip tersebut tersambung secara langsung ke substrat, jadi wafer boleh ditukar langsung ke PCB, dan I/O boleh dilukis dari sekitar wafer. I/O diseret secara langsung dari sekeliling, dan tidak perlu disambung dari antaramuka, yang mengurangkan panjang sambungan, dengan itu mengurangkan keterlaluan, meningkatkan kelajuan operasi, dan mencapai tujuan terbaik untuk meningkatkan kuasa elektrik. Jelas sekali, untuk jenis sambungan ini, boleh maksimumkan penggunaan ruang, dan tidak akan membawa ke volum terlalu banyak kerana terlalu banyak sambungan, sebaliknya, kesan cip balik dan saiz asal hampir sama, meningkatkan banyak keefektivitas operasi. Dalam semua teknologi peluncuran permukaan, cip flip boleh mencapai pakej yang paling kecil, sehingga seluruh pakej selepas saiz peranti dikurangi banyak. Kerana bump boleh mengisi seluruh inti, densiti sambungan I/O juga meningkat jauh, mempercepat efisiensi input dan output, dan kerana sambungan dikurangkan, masa penghantaran isyarat dikurangkan, jadi meningkat prestasi elektrik. Contohnya, dalam kes mikrofon, pemimpin diantara penyembah dan mikrofon perlu dikurangkan untuk mengurangi isyarat salib dan induktan pemimpin. Untuk mencapai ini, cip MEMS mikrofon dan sirkuit penyampai perlu dikemas bersama-sama. Pakej peranti seperti ini perlu menggunakan teknologi penywelding terbalik, mengurangi saiz pakej untuk menyokong beberapa aplikasi lain. @ info Selepas pengangkatan peranti MEMS, mikrofon mempunyai ciri-ciri penggunaan kuasa rendah dan sensitiviti tinggi, yang meningkatkan kesan mikrofon. Berbanding dengan mikrofon elektrik tradisional, harganya jauh lebih murah.

3.2 Teknologi komponen berbilang-cip

Komponen-cip berbilang (MCM) adalah pakej aras sistem, yang merupakan penerbangan dalam teknologi pakej elektronik. MCM merujuk kepada tubuh pakej yang mengandungi dua atau lebih cip yang disambung oleh substrat, bersama-sama membentuk bentuk pakej seluruh sistem. @ info Ia juga menyediakan syarat untuk sambungan isyarat, pengurusan I/O, kawalan panas, sokongan mekanik dan perlindungan persekitaran untuk semua cip dalam modul.

3.3 Pakej IC berbilang-cip

Pengepasan berbilang cip adalah perkembangan pembangunan lain pakej MEMS. @ info Kompres volum keseluruhan peranti, menyesuaikan kepada miniaturisasi, pendek jarak antara isyarat dan aktiator, mengurangkan pengaruh isyarat dan gangguan luaran, dan meletakkan cip MEMS dan cip pemprosesan isyarat dalam shell yang sama. Berdasarkan substrat keramik, sensor dipasang bersama dengan teknologi ikatan utama, dan substrat dikumpulkan. Akhirnya, encapsulasi MEMS telah berjaya selesai.

MCM menyediakan cara unik dan menarik untuk mengintegrasikan dan pakej peranti MEMS yang menyokong kemampuan cip berbilang secara bersamaan pada substrat yang sama, tanpa mengubah teknologi memproduksi MEMS dan sirkuit, dan tanpa membahayakan optimasi prestasi. Pakej MEMS berdasarkan teknologi MCM boleh menggantikan struktur pakej cip tunggal tradisional tanpa sebarang masalah, tetapi juga meningkatkan prestasi dan kepercayaan peranti. Contohnya, pakej sensor pemecut yang dihasilkan oleh Shanxi Ketai Co., Ltd. adalah untuk memasang sirkuit kawalan dan cip MEMS pada substrat. Dengan menggunakan teknologi pakej ini, kepercayaan dan ketepatan pakej diperbaiki dengan cara yang sesuai, dan efisiensi produksi dan kadar produksi mass a diperbaiki pada masa yang sama. Dari berbagai keuntungan teknikal, ia boleh menyelesaikan sambungan antara cip MEMS dan substrat.

4. Pakej IC kesimpulan

Pembangunan teknologi pakej MEMS, belajar dari pengalaman pakej IC, mengurangi biaya produksi; Pada tahap awal desain struktur cip, idea pemodelan digunakan untuk simulasi pakej dan mencari bahan dan proses yang sesuai. Dengan pembangunan teknologi pakej MEMS, proses proses hanya akan menjadi semakin kompleks, semakin berbeza, mempercepat kecepatan penelitian teknologi pakej MEMS, untuk menyediakan produk berkualiti tinggi.