關 閉

新聞中心

EEPW首頁 > 工控自動化 > 設計應用 > MEMS: 芯片外的封裝級設計考慮

MEMS: 芯片外的封裝級設計考慮

作者: 時間:2010-11-28 來源:網(wǎng)絡 收藏

傳統(tǒng)ME圖5 高密度耳蝸植入系統(tǒng)使用一個石英硅帕拉膠封裝工藝,它可以提供良好的生物兼容性、靈活性和長期使用的穩(wěn)固性

MS器件封裝形式
早期MEMS器件封裝形式采用SOC(System-on-Chip:片上系統(tǒng))技術、以CMOS工藝組裝一個或多個MEMS器件,包括模擬和數(shù)字工藝。MEMS產品也可以采用SIP(System-in-Package:封裝內系統(tǒng))技術在前面討論的封裝中集成兩個或多個芯片。搭接線(wire-bonding)用于連接封裝內的芯片,包括MEMS芯片。現(xiàn)今,這種技術正被集成電路生產領域中的倒裝芯片封裝技術所替代(見圖6)。

圖6 在電信光交換器件(底層管芯)和CMOS控制電路(頂層管芯)的堆疊連接


在以前,工程師常常把封裝設計留在關鍵傳感器和電路設計完成后的最后階段。然而,這種設計流程在產品面市壓力和激烈競爭的沖擊下發(fā)生了變化,迫使工程師改變他們的設計方法。否則,產品封裝的劣勢將會錯過極佳市場窗口。另外,由于設計工具匱乏,當應力或其他影響因素沒有被合理評估時,就使得設計失敗。

新型開發(fā)工具
當前,用于封裝設計的新技術已經(jīng)接近了MEMS器件制造的水平。硅通孔(TSV)蝕刻技術可以實現(xiàn)高達100多μm的晶圓蝕刻深度。因此,MEMS晶圓廠就可以采用這種和MEMS制造相同級別的技術來制造封裝了。


硅通孔(TSV)的運用使另外一種技術得以實現(xiàn),那就是多芯片堆疊技術。該技術將多個芯片的管芯堆疊在一個封裝中,并通過硅通孔連接在一起。芯片堆疊使芯片的封裝更小,但會使封裝會變得更加復雜。熱量必須在堆疊得極其接近的芯片之間傳遞,從而產生散熱問題;另外機械結構的穩(wěn)定性也必須仔細仿真以確保良好的性能和可靠性。傳統(tǒng)的集成電路封裝工廠目前也開始提供特殊的MEMS器件封裝,而且設備供應商也投入開發(fā)新的封裝和測試設備。因此,MEMS器件的封裝選擇是很多的。MEMS器件集成多個傳感器,以及與相應的軟件配套來提供更高附加值的系統(tǒng)正逐漸向多芯片封裝解決方案方向發(fā)展。芯片堆疊可以通過一次一片的方式生產,也可以通過晶圓級封裝方式進行。

未來發(fā)展趨勢
封裝技術中的一個重要新方向是使用柔性襯底把多個剛性器件封裝在一起。多個傳感器可以和電子單元及功率模塊組合在一起。通過折疊,被封裝在一起的系統(tǒng)尺寸可以做得非常小。這種技術對于可穿戴人體傳感器非常有吸引力。


當集成電路領域的封裝供應商關注其他附加值時,封裝的標準化就有可能了,但這需要很長的時間。在什么地點,由誰來起草這個標準也需要大量的時間。這是因為MEMS和半導體晶圓廠與傳統(tǒng)封裝廠之間的競爭將使最新和最高性能的封裝技術得以開發(fā),也使得更多的傳統(tǒng)半導體晶圓廠開始為MEMS業(yè)界提供服務。


上一頁 1 2 3 下一頁

關鍵詞: 收發(fā)器

評論


相關推薦

技術專區(qū)

關閉