常用的MEMS封装形式

[导读]MEMS封装形式与技术主要源于IC封装技术。

MEMS封装形式与技术主要源于IC封装技术。

IC封装技术的发展历程和水平代表了整个封装技术(包括MEMS封装和光电子器件封装)的发展历程及水平。

目前在MEMS封装中比较常用的封装形式有无引线陶瓷芯片载体封装(LCCC-Leadless Ceramic Chip Carrier)、金属封装、金属陶瓷封装等，在IC封装中倍受青睐的球栅阵列封装(BGA-Ball Grid Array)、倒装芯片技术(FCT-Flip Chip Technology)、芯片尺寸封装(CSP-Chip Size Package)和多芯片模块封装(MCM-Multi-Chip Module)已经逐渐成为MEMS封装中的主流。

BGA封装的主要优点是它采用了面阵列端子封装、使它与QFP(四边扁平封装)相比，在相同端子情况下，增加了端子间距(1.00mm，1.27mm，1.50mm)，大大改善了组装性能，才使它得以发展和推广应用。

21世纪BGA将成为电路组件的主流基础结构。

从某种意义上讲，FCT是一种芯片级互连技术(其它互连技术还有引线键合、载带自动键合)，但是它由于具有高性能、高I/O数和低成本的特点，特别是其作为“裸芯片”的优势，已经广泛应用于各种MEMS封装中。

CSP的英文含义是封装尺寸与裸芯片相同或封装尺寸比裸芯片稍大。日本电子工业协会对CSP规定是芯片面积与封装尺寸面积之比大于80%。

CSP与BGA结构基本一样，只是锡球直径和球中心距缩小了、更薄了，这样在相同封装尺寸时可有更多的I/O数，使组装密度进一步提高，可以说CSP是缩小了的BGA。

在MCM封装中最常用的两种方法是高密度互连(High Density Interconnect简称HDI)和微芯片模块D型(Micro Chip Module D简称MCM-D)封装技术。

高密度互连(HDI)MEMS封装的特点是把芯片埋进衬底的空腔内，在芯片上部做出薄膜互连结构。

而微模块系统MCM-D封装是比较传统的封装形式，它的芯片位于衬底的顶部，芯片和衬底间的互连是通过引线键合实现。

HDI工艺对MEMS封装来说有很大的优越性。由于相对于引线键合来说使用了直接金属化，芯片互连仅产生很低的寄生电容和电感，工作频率可达1GHz以上。

HDI还可以扩展到三维封装，并且焊点可以分布在芯片表面任何位置以及MCM具有可修复的特性。