MEMS/MOEMS封装技术PDF电子书下载

第1章　MEMS和MOEMS电子封装工程基础 1

1.1 封装的重要桥梁作用 2

1.2　封装技术面临的挑战 4

1.3　封装技术的多种功能 8

1.3.1 保护 8

1.3.2　互连 9

1.3.3　芯片与封装的相容性 12

1.3.4　封装与印制电路的相容性 15

1.3.5　路径排布 16

1.3.6　电子路径排布 16

1.3.7　材料排布 17

1.3.8　机械应力控制 18

1.3.9　热管理 19

1.3.10　组装工艺的简化 20

1.3.11　性能的改进 20

1.3.12　可测试性与老化 20

1.3.13　可拆装性和可维修性 21

1.3.14　标准化 21

1.4　封装类型 22

1.4.1　全气密封装 22

1.4.2　非气密性塑料 26

1.4.3　模塑成型的封帽型器件 28

1.4.4　准气密封装——一种新类型 29

1.5　可靠性与质量认证 31

1.6　总结 31

参考文献 32

第2章　MEMS和MOEMS器件的原理、材料与制造 33

2.1　定义与分类 35

2.2　基本原理 38

2.3　传感 39

2.4　MEMS传感器原理 39

2.4.1　惯性（运动）传感器 40

2.4.2　压力传感器 42

2.4.3　化学传感器 42

2.5　运动驱动 44

2.6 MEMS“引擎” 45

2.6.1　静电／电容 45

2.6.2　电磁执行器 47

2.6.3　双晶片执行器 47

2.6.4　压电执行器 48

2.6.5　其他执行器 48

2.7 CAD结构库，建模模块 48

2.7.1　器件材料 49

2.7.2　制作方法与策略 50

2.8　MEMS器件 51

2.8.1　传感器 52

2.8.2　控制器 53

2.9 光MEMS,MOEMS 54

2.10　智能MEMS 54

2.11　MEMS应用 55

2.12　MOEMS器件——MEMS与光的结合 62

2.12.1 光控原理 63

2.12.2 光MEMS(MOEMS)的应用 64

2.13　总结 68

参考文献 69

第3章　MEMS和MOEMS封装面临的挑战和策略 71

3.1　MEMS封装的专有产品特性 72

3.2　MEMS的一般封装需求 73

3.2.1 自由空间（气体、真空或流体） 73

3.2.2 自由空间（流体） 75

3.2.3　低沾污 76

3.2.4　减小应力 77

3.2.5　温度限制 78

3.2.6　封装内环境控制 79

3.2.7　外部通道的选择 80

3.2.8　机械冲击的限制 81

3.2.9　粘连 81

3.2.10　RF屏蔽 82

3.2.11　流体管理 83

3.2.12　高真空封装 84

3.2.13　器件自身作为封装 84

3.2.14　成本 85

3.3　气密性；级别，评价方法和需求；理解与实际的对比 85

3.4　性价比的折中 87

3.5　低成本准气密封装的出现 88

3.5.1　定义与描述 88

3.5.2　材料选择 88

3.5.3　互连设计 89

3.6　制造工艺比较 90

3.6.1　金属封装 90

3.6.2 陶瓷封装 92

3.6.3　塑料封装：塑料与陶瓷的比较 95

3.6.4　塑料封装中的芯片安装 107

3.6.5 封帽 108

3.6.6　封装屏蔽问题 110

3.6.7　注模封装的气密性测试 110

3.6.8　封装提高性能 114

3.6.9　条带和阵列的生产效率 114

3.6.10 对NHP注模封装技术的认可 114

3.6.11 NHP与MEMS专用封装的现状 115

3.7　MOEMS（光MEMS封装）的特殊需求 115

3.7.1 窗口与通道 116

3.7.2　保持光透性 118

3.7.3　尺寸稳定性 118

3.7.4　热管理 118

3.7.5 封装腔内的动态调整 119

3.8　针对物质操作的封装 119

3.8.1 设计理念 120

3.8.2　流体系统 120

3.8.3 气体／气载介质分析器 121

3.8.4　纳米级微粒与MEMS 121

3.8.5　通道的选择 121

3.9　NHP技术在MEMS器件领域外的应用 121

参考文献 122

第4章　MEMS封装工艺 125

4.1　释放的步骤 128

4.2　分割工艺：划片及保护 130

4.3　封帽方法 133

4.3.1 介质帽 133

4.3.2 一级互连帽 135

4.3.3 二级互连帽 135

4.4　芯片安装 137

4.5　引线键合 138

4.6　倒装芯片法 138

4.7　载带自动焊 140

4.8　选择下填料和封装 143

4.9　盖板密封 144

4.9.1　热黏结剂的使用 144

4.9.2　密封胶UV固化 145

4.9.3　激光密封 146

4.9.4 超声焊 148

4.9.5　直接热键合 149

4.9.6　RF密封／熔焊 149

4.9.7 电气焊接 150

4.9.8　机械互锁 150

4.9.9　软钎焊 150

4.9.10　硬钎焊 150

4.9.11　铰接封盖 150

4.10　抗粘连处理 152

4.11　在线操作 154

4.12　封装内部使用添加剂 155

4.12.1　吸附剂使用工艺 155

4.12.2　使用润滑剂 155

4.13　设备 156

4.14　试验 156

4.15　可靠性 156

4.15.1　概述 156

4.15.2　污染的影响 157

4.16　选择合适的MEMS/MOEMS封装和材料 158

4.16.1　典型封装材料的特点 158

4.16.2　充分考虑加工成本 158

4.17　结论与总结 159

参考文献 160

第5章　MEMS封装材料 163

5.1　工艺决定材料 164

5.1.1　导电材料——互连 165

5.1.2　金属表面精饰 167

5.1.3　壳体材料 167

5.1.4　有机塑料及其优点 169

5.1.5　环氧的局限性 172

5.1.6　金属、陶瓷和塑料的比较 172

5.2　连接材料 176

5.3　组装问题和材料方案 177

5.3.1 分割工艺中的保护 177

5.3.2　芯片黏结剂 178

5.3.3　盖板密封材料 178

5.4　封装内添加剂 179

5.4.1 吸附剂 179

5.4.2 吸湿剂 181

5.4.3　抗粘连剂 182

5.4.4　润滑剂／防磨损剂 184

5.5　结论 185

参考文献 186

第6章 从MEMS和MOEMS到纳米技术 187

6.1　定义的重要性 191

6.2　纳米技术与MEMS结合 193

6.2.1 MEMS和MOEMS器件中使用纳米材料 194

6.2.2　MEMS处理纳米材料 194

6.2.3　用于MEMS的纳米元件 195

6.2.4 纳米测量 196

6.2.5 纳器件 196

6.2.6　纳电子器件 197

6.2.7 纳电子学与MEMS的结合 202

6.2.8　纳米增强封装 202

6.3　封装纳米器件 203

6.4　总结、结论及展望 205

参考文献 205

专业名词中英文对照 207

参考书目 219