微机电系统传感器深孔封装结构分析

作者：张晋雷

来源：科学技术创新, 2023, (12): 96-100.

• 微机电系统
• MEMS
• 传感器
• 芯片
• 阶梯深孔封装结构
• 温度

为解决MEMS传感器在封装或使用过程中材料之间热匹配不良、应力集中问题，基于提出的微机电系统传感器阶梯深孔封装工艺对芯片进行封装，并运用数值模拟手段，对模块的可靠性进行分析，研究模块的温度应力和温度位移的变化规律。研究结果表明，提出的微机电系统传感器阶梯深孔封装工艺是在石英基板的内部设置阶梯状的孔洞，并与芯片内部的孔洞对齐后，采用金丝键合工艺连接将石英基板与芯片连接，并运用双组份加成型灌封胶填充固化和释放压力的目的；两种封装方式的位移曲线、应力曲线均随着温度荷载的周期性波动而波动，且应力极值不断放大，传统LCC封装工艺的芯片位移、应力明显大于阶梯深孔封装的芯片位移、应力，后者位移约为前者位移的19%～27%，后者应力约为前者应力的18%～57%，表明阶梯深孔封装结构有效改善了模块内部组件的翘曲和应力集中现象。