程序包必须提供组件和外部系统之间的接口。
其基本目的是为具有特定功能的一组组件提供服务,使其具有最小的尺寸和重量,最低的价格以及最简单的结构。
MEMS封装的功能包括微电子封装的功能部分,即原始的配电,信号分配,散热通道,机械支撑和环境保护等,但还应增加一些特殊的功能和要求。
1)机械支撑:MEMS器件是易受攻击的器件,因此需要机械支撑以保护器件在运输,存储和工作期间免受热和机械冲击,振动,高加速度,灰尘和其他物理损坏。
另外,某些具有特殊功能的设备需要机械支撑点来进行定位,例如加速度传感器。
2)环境隔离:环境隔离具有两个功能。
一个仅用于机械隔离,也就是说,封装外壳仅用于保护MEMS器件免受诸如跌落或操作不当之类的机械损坏。
另一个是气密和非气密保护。
具有非常严格的可靠性要求的应用必须采用气密保护包装,以防止MEMS器件受到环境的化学腐蚀和物理损坏。
同时,必须防止在制造和密封期间将水分引入包装腔中。
非密封包装可用于具有更好工作环境的应用。
3)提供与外部系统和媒体的接口:由于封装外壳是MEMS器件与系统和外界之间的主要接口,因此外壳必须能够完成电源,电信号或射频信号的电连接与外界。
同时,大多数MEMS芯片还要求提供与外部媒体的接口。
4)提供传热通道:对于具有功率放大器,其他大信号电路和高度集成封装的MEMS器件,散热是一个问题,在封装设计中应认真对待。
包装外壳必须提供一个传热通道。
由于MEMS的特殊性和复杂性,以及由于MEMS的种类繁多,因此应按以下方式增加封装的功能:5)低应力。
在MEMS器件中,三维加工技术用于制造微米级或纳米级的零件或组件,例如悬臂梁,微镜,深槽,扇形等,但精度很高,但非常脆弱。
因此,MEMS封装应在装置上产生最小的应力。
6)高真空度。
这是对MEMS器件的要求,以使可移动部件具有移动性和移动自由度。
因为在“真空”中,摩擦可以大大减少甚至消除,这不仅减少了能量消耗,而且达到了长期和可靠的工作目标。
7)高气密性。
某些MEMS设备(例如陀螺仪)必须能够在稳定的气密性条件下长时间可靠地工作。
严格来说,包装不是气密的,因此只能使用高度气密的包装来解决稳定气密的问题。
某些MEMS封装的气密性要求达到1×10E-12Pa·m3 / s。
8)高隔离度。
MEMS的目标是集成集成电路,微制造的组件和MEMS器件,以形成一个微型系统,以完成诸如信息获取,传输,处理和执行之类的功能。
MEMS通常需要高度隔离,这对于MEMS射频开关而言更为重要。
9)特殊的包装环境并引出。
一些MEMS器件的工作环境是液体,气体或透光的环境。
MEMS封装必须构成稳定的环境,并且能够使液体和气体稳定地流动,使得光纤输入具有低损耗和高精度对准的特性。