MEMS慣性傳感器THELMA制程和封裝方法

　　意法半導(dǎo)體率先投入量產(chǎn)的低成本封裝方法是意法半導(dǎo)體慣性傳感器的主要特色之一。如前文所述，MEMS器件的封裝很可能是產(chǎn)品制程中最昂貴的環(huán)節(jié)。意法半導(dǎo)體的封裝方法是使用一個(gè)玻璃粉低溫晶圓級(jí)鍵合工藝，把慣性傳感器封閉在兩顆晶圓之間的密閉空腔內(nèi)，然后再使用一個(gè)格柵陣列(LGA)封裝平臺(tái)技術(shù)封裝芯片，意法半導(dǎo)體率先將這項(xiàng)封裝技術(shù)用于最后的器件封裝。在這個(gè)過程中，可以把單個(gè)的傳感器裸片放在半導(dǎo)體裸片的旁邊(并列結(jié)構(gòu))或把傳感器裸片和半導(dǎo)體裸片相互堆疊放置(堆疊封裝)，如圖3所。

　　圖 4:意法半導(dǎo)體的的低成本薄型MEMS慣性傳感器封裝。

　　圖 5:在采用注塑封裝方法前利用絲焊方法把半導(dǎo)體芯片與下面的MEMS傳感器裸片連接在一起的堆疊結(jié)構(gòu)的SEM圖像。

　　在堆疊結(jié)構(gòu)中，先用膠合膜將傳感器裸片焊到一個(gè)表面積很大的基片上(圖4)。半導(dǎo)體裸片和MEMS裸片堆疊放置可使封裝變得很小(圖5)。使用絲焊方法連接兩顆裸片的電觸點(diǎn)，然后，再用注塑封裝技術(shù)封裝裸片。這種封裝方法可以在大面積的基片完成，因此成本相對(duì)較便宜。封裝應(yīng)力特別是粘接和注塑過程產(chǎn)生的應(yīng)力曾經(jīng)是這項(xiàng)封裝技術(shù)的一大挑戰(zhàn)，意法半導(dǎo)體成功地解決了這個(gè)難題。圖6描述了意法半導(dǎo)體的超緊湊型線性加速計(jì)封裝的進(jìn)化歷程，線性加速計(jì)廣泛用于消費(fèi)電子產(chǎn)品。