MEMS封裝技術(shù)是在IC封裝技術(shù)的基礎(chǔ)上提出的，MEMS封裝技術(shù)源用了許多IC封裝工藝，因此MEMS封裝工藝中有許多與IC封裝兼容的工藝。同時(shí)，由于MEMS器件與IC器件相比有很大的差別，而且要復(fù)雜的多。因此，如果MEMS技術(shù)最初的成功是基于類似的IC工業(yè)，那么目前限制MEMS市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要問(wèn)題在于MEMS與IC之間有著極大的差別。歸納起來(lái)，MEMS封裝與IC封裝之間的主要區(qū)別源于MEMS芯片的多樣性和復(fù)雜性。
1、MEMS器件的多樣性和復(fù)雜性
由于MEMS器件種類很多，結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，與之相應(yīng)的封裝工藝也變得相當(dāng)復(fù)雜。高級(jí)的MEMS器件不僅體積小，高度復(fù)雜，而且與外部的通信接口種類很多。如一些光學(xué)MEMS器件要發(fā)送和接收光信號(hào)，因此必需與外界有光窗口；一些MEMS 器件用于探測(cè)特定的氣體成分，還有一些MEMS器件甚至能識(shí)別DNA，因此這些MEMS器件必需與外界媒質(zhì)相接觸。
由于MEMS器件是如此的復(fù)雜，以至于每一個(gè)新器件的開(kāi)發(fā)都面臨著一些新的問(wèn)題需要解決。與電子器件不同，在一種MEMS器件中應(yīng)用很成功的制造工藝和封裝工藝很難簡(jiǎn)單的移植到另一種MEMS器件開(kāi)發(fā)研究中，這就極大的增加了MEMS器件開(kāi)發(fā)的技術(shù)難度和成本。
MEMS封裝技術(shù)是在IC封裝技術(shù)的基礎(chǔ)上提出的，MEMS封裝技術(shù)源用了許多IC封裝工藝，因此MEMS封裝工藝中有許多與IC封裝兼容的工藝。同時(shí)，由于MEMS器件與IC器件相比有很大的差別，而且要復(fù)雜的多。因此，如果MEMS技術(shù)最初的成功是基于類似的IC工業(yè)，那么目前限制MEMS市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要問(wèn)題在于MEMS與IC之間有著極大的差別。歸納起來(lái)，MEMS封裝與IC封裝之間的主要區(qū)別源于MEMS芯片的多樣性和復(fù)雜性。
1、MEMS器件的多樣性和復(fù)雜性
由于MEMS器件種類很多，結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，與之相應(yīng)的封裝工藝也變得相當(dāng)復(fù)雜。高級(jí)的MEMS器件不僅體積小，高度復(fù)雜，而且與外部的通信接口種類很多。如一些光學(xué)MEMS器件要發(fā)送和接收光信號(hào)，因此必需與外界有光窗口；一些MEMS 器件用于探測(cè)特定的氣體成分，還有一些MEMS器件甚至能識(shí)別DNA，因此這些MEMS器件必需與外界媒質(zhì)相接觸。
由于MEMS器件是如此的復(fù)雜，以至于每一個(gè)新器件的開(kāi)發(fā)都面臨著一些新的問(wèn)題需要解決。與電子器件不同，在一種MEMS器件中應(yīng)用很成功的制造工藝和封裝工藝很難簡(jiǎn)單的移植到另一種MEMS器件開(kāi)發(fā)研究中，這就極大的增加了MEMS器件開(kāi)發(fā)的技術(shù)難度和成本。
MEMS器件的多樣性和復(fù)雜性主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（a）器件功能的多樣性，如光學(xué)MEMS、生物MEMS、射頻MEMS等；
（b）器件結(jié)構(gòu)的多樣性，有二維結(jié)構(gòu)、二維半結(jié)構(gòu)、三維結(jié)構(gòu)；還有運(yùn)動(dòng)部件；
（c）器件接口和信號(hào)種類的多樣性，如有電接口，光接口，與外界媒質(zhì)的接口；
（d）器件材料的多樣性，包括結(jié)構(gòu)材料，導(dǎo)電材料，功能材料，絕緣材料等；
（e）器件工藝的多樣性，有與IC兼容的加工工藝和與IC不兼容的加工工藝。
2、MEMS器件封裝的分類
（1）MEMS器件封裝難易等級(jí)
由于MEMS器件應(yīng)用廣泛，品種繁多，與外界接口具有多樣性，難以用一種簡(jiǎn)單的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。一般根據(jù)其應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行分類。但由于封裝是MEMS器件商業(yè)化成功的關(guān)鍵，因此，本規(guī)范根據(jù)器件封裝的難易程度將MEMS器件劃分成不同的等級(jí)，由于其難易程度主要取決于MEMS器件中是否有運(yùn)動(dòng)部件，據(jù)此，可將MEMS器件劃分成5個(gè)等級(jí)。
·有變形但不涉及到運(yùn)動(dòng)部件，其變形主要是彎曲或扭曲。這類MEMS器件常見(jiàn)的有壓力傳感器，加速度傳感器，噴墨打印頭等；
·有運(yùn)動(dòng)部件，但沒(méi)有摩擦，這類MEMS器件常見(jiàn)的有陀螺儀、靜電型可變焦點(diǎn)微反射鏡，濾波器等；
·有運(yùn)動(dòng)部件而且有摩擦，但沒(méi)有碰撞。如伯克利大學(xué)（UCB）研制的微型電機(jī)；
·有碰撞的運(yùn)動(dòng)；
·既有摩擦又有碰撞的運(yùn)動(dòng)部件。微型齒輪傳動(dòng)機(jī)械；
（2）MEMS器件封裝分類
·按封裝層次分類，分為晶元級(jí)封裝和元件級(jí)封裝，本技術(shù)規(guī)范主要針對(duì)元件級(jí)封裝制定。
·按外殼的材料分類，分為金屬封裝、陶瓷封裝和塑料封裝。
·按氣密性分類，有氣密性封裝和非氣密性封裝，氣密封裝是對(duì)工作環(huán)境氣密的保護(hù)，而非氣密封裝則是可以透氣的。金屬封裝和陶瓷封裝屬氣密性封裝，而塑料封裝一般為非氣密性封裝。
3、MEMS器件封裝應(yīng)注意的問(wèn)題
MEMS器件封裝除了有許多與IC器件封裝相同的要求外，還有許多與IC器件不同的特點(diǎn)。
因此在MEMS器件封裝中應(yīng)特別加以注意。
（1）裸片的切割
盡管裸片的切割是屬于MEMS器件加工中的一步工藝，但MEMS器件裸片的切割與IC器件的切割相比有一些特別要注意的問(wèn)題。
目前標(biāo)準(zhǔn)的裸片分割方法是采用金剛石刀片切割，刀片旋轉(zhuǎn)速度達(dá)45kRPM。切割時(shí)，刀片和圓片用高純凈水進(jìn)行沖洗。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的硅圓片而言，這種方法沒(méi)有問(wèn)題，由于表面基本上是密封的，這就避免了水和硅粉塵的影響。然而，對(duì)微機(jī)械元件而言，當(dāng)受到水和硅粉塵影響時(shí)，這可能破壞和阻塞靈巧的微機(jī)械結(jié)構(gòu)。有效的措施是用光刻膠或其它涂覆材料進(jìn)行保護(hù)，這種方法的成功率是有限的，而且大大的增加了器件的成本。本規(guī)范建議圓片級(jí)封裝是解決這個(gè)問(wèn)題的最好方法。
（2）粘連、摩擦和磨損問(wèn)題
MEMS器件按封裝難易程度分為5類。商用化的MEMS工業(yè)一般主要處理的是具有一些常規(guī)封裝特點(diǎn)的第一種類型的產(chǎn)品。由于這類MEMS器件中沒(méi)有由滑動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)引起的附加問(wèn)題，其封裝的難易程度較低。等級(jí)越高，器件的制造和封裝越難。
對(duì)前兩類MEMS器件，封裝過(guò)程中要注意粘連問(wèn)題。由于在MEMS器件中，器件結(jié)構(gòu)尺寸很小，有時(shí)微機(jī)械部件可能被較強(qiáng)的力粘在一起，如在加速計(jì)中，傳感器懸梁可能粘在一起而形成一個(gè)死器件。對(duì)于有滑動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的后幾類MEMS器件，摩擦和磨損是一個(gè)難以解決的問(wèn)題，馬達(dá)和齒輪在啟動(dòng)時(shí)需要很大的啟動(dòng)力。同時(shí)，在加工中，為了防止制作的馬達(dá)和傳感器成為一個(gè)死器件，粘連問(wèn)題也必須解決。
摩擦和磨損問(wèn)題主要采用鍍膜方式來(lái)減小，即通過(guò)潤(rùn)滑來(lái)減小，但不可能真正的“潤(rùn)滑”一個(gè)MEMS器件。由于器件是高真空的，結(jié)構(gòu)尺寸又很小，盡管通過(guò)一定的真空鍍膜是有益的，但不能徹底的解決問(wèn)題。一些研究者認(rèn)為水分子能夠起到潤(rùn)滑和減少磨損的作用，而另一些人認(rèn)為會(huì)造成污染，兩種觀點(diǎn)都是正確的。事實(shí)上，相對(duì)濕度是關(guān)鍵，濕度太低可能增加阻力，濕度太高，腐蝕和磨損可能顯著的增加，理想的濕度范圍是在20-60%之間。但是在特定的范圍內(nèi)控制水蒸氣，且使其保持恒定是一個(gè)實(shí)際需要解決的問(wèn)題。
關(guān)于MEMS器件中的摩擦問(wèn)題，目前已成為摩擦學(xué)研究領(lǐng)域的前沿基礎(chǔ)課題。由于微機(jī)械系統(tǒng)中，微小構(gòu)件的質(zhì)量很小，產(chǎn)生的壓力也很輕微，表面的形變不像傳統(tǒng)機(jī)械摩擦那樣是在塑性范圍之內(nèi)而是在彈性范圍之內(nèi)，表面的摩擦力主要是由于表面之間的相互作用（固體對(duì)固體的吸附作用和液體的表面張力）引起，而不再是由載荷壓力引起。所以微摩擦機(jī)理與傳統(tǒng)摩擦機(jī)理有所不同，微摩擦主要研究表面分子或分子層的性質(zhì)，掌握在壓力輕微和質(zhì)量很小的情況下獲得無(wú)磨損的條件，初步研究結(jié)果表明在微摩擦的環(huán)境中，摩擦副表面的物理、化學(xué)性質(zhì)取代了機(jī)械性能而成為影響摩擦的主要因素。
（3）影響MEMS器件的環(huán)境因數(shù)及封裝時(shí)的考慮
由于MEMS器件常常包括運(yùn)動(dòng)部件，而且許多器件需要與外部環(huán)境有接口，因此在MEMS封裝設(shè)計(jì)中必須考慮到這一特點(diǎn)，這也是MEMS器件封裝與微電子器件封裝的最重要的差別。
封裝的工藝過(guò)程可能對(duì)MEMS器件的性能造成極大的影響，這種影響因素很多、也很復(fù)雜。表1給出了封裝可能對(duì)MEMS器件的功能和可靠性造成影響的各種因素。在設(shè)計(jì)MEMS器件時(shí)必須對(duì)這些因素進(jìn)行認(rèn)真的分析和研究，以便將這些因素的影響減到最小。各種影響因素的具體分析如下：
A、機(jī)械因素
在MEMS器件封裝中有許多機(jī)械問(wèn)題需要考慮，主要包括：
（a）在制造和封裝過(guò)程中引起的殘余應(yīng)力最��；
（b）外部載荷最��；
（c）與時(shí)間有關(guān)的變形引起的應(yīng)力最��；
（d）防止在封裝過(guò)程中引起的機(jī)械失效。
最后一類問(wèn)題對(duì)各種半導(dǎo)體器件都是應(yīng)該考慮的問(wèn)題，特別對(duì)應(yīng)力敏感器件的封裝，如壓力傳感器、壓阻力傳感器和電容加速度計(jì)。前三類問(wèn)題經(jīng)常源于傳感器的封裝設(shè)計(jì)。封裝引起的應(yīng)力減小到不影響輸出對(duì)MEMS傳感器的性能是十分重要。在設(shè)計(jì)測(cè)量力和位移等敏感器件時(shí)，要做到這一點(diǎn)尤其困難。振動(dòng)問(wèn)題，在慣性傳感器中，慣性傳感器必須將慣性力有效的傳遞給敏感器件，如加速計(jì)必須在整個(gè)工作頻率范圍內(nèi)提供有效的信號(hào)輸出，加速計(jì)的工作頻率范圍與敏感結(jié)構(gòu)的本征頻率成正比，為了避免共振效應(yīng)，封裝和與之相連的PCB板所組成整個(gè)系統(tǒng)的本征頻率必須遠(yuǎn)離MEMS器件的工作頻率范圍。
B、化學(xué)因素
MEMS壓力傳感器、氣體傳感器及流體傳感器等常常工作在非常惡劣的環(huán)境中，化學(xué)腐蝕是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。在封裝設(shè)計(jì)中應(yīng)認(rèn)真考慮MEMS器件所工作的環(huán)境。據(jù)分析在非氣密性封裝中，潮氣幾乎是所有失效的主要原因，盡管污染物質(zhì)也可能導(dǎo)致失效，但這種失效在沒(méi)有水時(shí)是不會(huì)發(fā)生的。潮氣容易引起MEMS器件中的電路發(fā)生電荷泄漏，使鍵合引線和金屬薄膜發(fā)生腐蝕，在兩個(gè)金屬帶之間出現(xiàn)電解電流。因此在MEMS器件封裝中應(yīng)嚴(yán)格限制在封裝過(guò)程中將潮氣和污染物帶進(jìn)到器件密封腔內(nèi)。
對(duì)氣密性封裝，封裝時(shí)的潮氣有三個(gè)來(lái)源：（a）密封氣氛；（b）來(lái)自密封材料、蓋板和基板吸附及溶解的水，它們?cè)诿芊膺^(guò)程中釋放出來(lái)；（c）外部潮氣通過(guò)封接處滲入。因此在進(jìn)行MEMS器件封裝時(shí)，密封氣氛必須干燥，爐腔內(nèi)熔封區(qū)的水分含量應(yīng)保持在100ppmv以下。
熱帽式封焊機(jī)所用的氮?dú)馐怯梢旱傻�，其含水量�?yīng)小于等于10ppmv。
C、物理因素
MEMS器件封裝過(guò)程中應(yīng)防止造成對(duì)器件的物理?yè)p傷，如芯片劃傷、封裝時(shí)加載在器件上的溫度過(guò)高、壓力過(guò)大等，以確保封裝后的器件具有理想的工作性能和優(yōu)良的可靠性。，有二維結(jié)構(gòu)、二維半結(jié)構(gòu)、三維結(jié)構(gòu)；還有運(yùn)動(dòng)部件；
（c）器件接口和信號(hào)種類的多樣性，如有電接口，光接口，與外界媒質(zhì)的接口；
（d）器件材料的多樣性，包括結(jié)構(gòu)材料，導(dǎo)電材料，功能材料，絕緣材料等；
（e）器件工藝的多樣性，有與IC兼容的加工工藝和與IC不兼容的加工工藝。
2、MEMS器件封裝的分類
（1）MEMS器件封裝難易等級(jí)
由于MEMS器件應(yīng)用廣泛，品種繁多，與外界接口具有多樣性，難以用一種簡(jiǎn)單的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。一般根據(jù)其應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行分類。但由于封裝是MEMS器件商業(yè)化成功的關(guān)鍵，因此，本規(guī)范根據(jù)器件封裝的難易程度將MEMS器件劃分成不同的等級(jí)，由于其難易程度主要取決于MEMS器件中是否有運(yùn)動(dòng)部件，據(jù)此，可將MEMS器件劃分成5個(gè)等級(jí)。
（1）有變形但不涉及到運(yùn)動(dòng)部件，其變形主要是彎曲或扭曲。這類MEMS器件常見(jiàn)的有壓力傳感器，加速度傳感器，噴墨打印頭等；
（2）有運(yùn)動(dòng)部件，但沒(méi)有摩擦，這類MEMS器件常見(jiàn)的有陀螺儀、靜電型可變焦點(diǎn)微反射鏡，濾波器等；
（3）有運(yùn)動(dòng)部件而且有摩擦，但沒(méi)有碰撞。如伯克利大學(xué)（UCB）研制的微型電機(jī)；
（4）有碰撞的運(yùn)動(dòng)；
（5）既有摩擦又有碰撞的運(yùn)動(dòng)部件。微型齒輪傳動(dòng)機(jī)械；
（2）MEMS器件封裝分類
1）按封裝層次分類
分為晶元級(jí)封裝和元件級(jí)封裝，本技術(shù)規(guī)范主要針對(duì)元件級(jí)封裝制定。
2）按外殼的材料分類
分為金屬封裝、陶瓷封裝和塑料封裝。
3）按氣密性分類
有氣密性封裝和非氣密性封裝，氣密封裝是對(duì)工作環(huán)境氣密的保護(hù)，而非氣密封裝則是可以透氣的。金屬封裝和陶瓷封裝屬氣密性封裝，而塑料封裝一般為非氣密性封裝。本技術(shù)規(guī)范主要適用氣密性封裝。
3、MEMS器件封裝應(yīng)注意的問(wèn)題
MEMS器件封裝除了有許多與IC器件封裝相同的要求外，還有許多與IC器件不同的特點(diǎn)。
因此在MEMS器件封裝中應(yīng)特別加以注意。
（1）裸片的切割
盡管裸片的切割是屬于MEMS器件加工中的一步工藝，但MEMS器件裸片的切割與IC器件的切割相比有一些特別要注意的問(wèn)題。
目前標(biāo)準(zhǔn)的裸片分割方法是采用金剛石刀片切割，刀片旋轉(zhuǎn)速度達(dá)45kRPM。切割時(shí)，刀片和圓片用高純凈水進(jìn)行沖洗。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的硅圓片而言，這種方法沒(méi)有問(wèn)題，由于表面基本上是密封的，這就避免了水和硅粉塵的影響。然而，對(duì)微機(jī)械元件而言，當(dāng)受到水和硅粉塵影響時(shí)，這可能破壞和阻塞靈巧的微機(jī)械結(jié)構(gòu)。有效的措施是用光刻膠或其它涂覆材料進(jìn)行保護(hù)，這種方法的成功率是有限的，而且大大的增加了器件的成本。本規(guī)范建議圓片級(jí)封裝是解決這個(gè)問(wèn)題的最好方法。
（2）粘連、摩擦和磨損問(wèn)題
MEMS器件按封裝難易程度分為5類。商用化的MEMS工業(yè)一般主要處理的是具有一些常規(guī)封裝特點(diǎn)的第一種類型的產(chǎn)品。由于這類MEMS器件中沒(méi)有由滑動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)引起的附加問(wèn)題，其封裝的難易程度較低。等級(jí)越高，器件的制造和封裝越難。
對(duì)前兩類MEMS器件，封裝過(guò)程中要注意粘連問(wèn)題。由于在MEMS器件中，器件結(jié)構(gòu)尺寸很小，有時(shí)微機(jī)械部件可能被較強(qiáng)的力粘在一起，如在加速計(jì)中，傳感器懸梁可能粘在一起而形成一個(gè)死器件。對(duì)于有滑動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的后幾類MEMS器件，摩擦和磨損是一個(gè)難以解決的問(wèn)題，馬達(dá)和齒輪在啟動(dòng)時(shí)需要很大的啟動(dòng)力。同時(shí)，在加工中，為了防止制作的馬達(dá)和傳感器成為一個(gè)死器件，粘連問(wèn)題也必須解決。
摩擦和磨損問(wèn)題主要采用鍍膜方式來(lái)減小，即通過(guò)潤(rùn)滑來(lái)減小，但不可能真正的“潤(rùn)滑”一個(gè)MEMS器件。由于器件是高真空的，結(jié)構(gòu)尺寸又很小，盡管通過(guò)一定的真空鍍膜是有益的，但不能徹底的解決問(wèn)題。一些研究者認(rèn)為水分子能夠起到潤(rùn)滑和減少磨損的作用，而另一些人認(rèn)為會(huì)造成污染，兩種觀點(diǎn)都是正確的。事實(shí)上，相對(duì)濕度是關(guān)鍵，濕度太低可能增加阻力，濕度太高，腐蝕和磨損可能顯著的增加，理想的濕度范圍是在20-60%之間。但是在特定的范圍內(nèi)控制水蒸氣，且使其保持恒定是一個(gè)實(shí)際需要解決的問(wèn)題。
關(guān)于MEMS器件中的摩擦問(wèn)題，目前已成為摩擦學(xué)研究領(lǐng)域的前沿基礎(chǔ)課題。由于微機(jī)械系統(tǒng)中，微小構(gòu)件的質(zhì)量很小，產(chǎn)生的壓力也很輕微，表面的形變不像傳統(tǒng)機(jī)械摩擦那樣是在塑性范圍之內(nèi)而是在彈性范圍之內(nèi)，表面的摩擦力主要是由于表面之間的相互作用（固體對(duì)固體的吸附作用和液體的表面張力）引起，而不再是由載荷壓力引起。所以微摩擦機(jī)理與傳統(tǒng)摩擦機(jī)理有所不同，微摩擦主要研究表面分子或分子層的性質(zhì)，掌握在壓力輕微和質(zhì)量很小的情況下獲得無(wú)磨損的條件，初步研究結(jié)果表明在微摩擦的環(huán)境中，摩擦副表面的物理、化學(xué)性質(zhì)取代了機(jī)械性能而成為影響摩擦的主要因素。
（3）影響MEMS器件的環(huán)境因數(shù)及封裝時(shí)的考慮
由于MEMS器件常常包括運(yùn)動(dòng)部件，而且許多器件需要與外部環(huán)境有接口，因此在MEMS封裝設(shè)計(jì)中必須考慮到這一特點(diǎn)，這也是MEMS器件封裝與微電子器件封裝的最重要的差別。封裝的工藝過(guò)程可能對(duì)MEMS器件的性能造成極大的影響，這種影響因素很多、也很復(fù)雜。表1給出了封裝可能對(duì)MEMS器件的功能和可靠性造成影響的各種因素。
在設(shè)計(jì)MEMS器件時(shí)必須對(duì)這些因素進(jìn)行認(rèn)真的分析和研究，以便將這些因素的影響減到最小。各種影響因素的具體分析如下：
A、機(jī)械因素
在MEMS器件封裝中有許多機(jī)械問(wèn)題需要考慮，主要包括：
（a）在制造和封裝過(guò)程中引起的殘余應(yīng)力最小；
（b）外部載荷最小；
（c）與時(shí)間有關(guān)的變形引起的應(yīng)力最小；
（d）防止在封裝過(guò)程中引起的機(jī)械失效。
最后一類問(wèn)題對(duì)各種半導(dǎo)體器件都是應(yīng)該考慮的問(wèn)題，特別對(duì)應(yīng)力敏感器件的封裝，如壓力傳感器、壓阻力傳感器和電容加速度計(jì)。前三類問(wèn)題經(jīng)常源于傳感器的封裝設(shè)計(jì)。封裝引起的應(yīng)力減小到不影響輸出對(duì)MEMS傳感器的性能是十分重要。在設(shè)計(jì)測(cè)量力和位移等敏感器件時(shí)，要做到這一點(diǎn)尤其困難。振動(dòng)問(wèn)題，在慣性傳感器中，慣性傳感器必須將慣性力有效的傳遞給敏感器件，如加速計(jì)必須在整個(gè)工作頻率范圍內(nèi)提供有效的信號(hào)輸出，加速計(jì)的工作頻率范圍與敏感結(jié)構(gòu)的本征頻率成正比，為了避免共振效應(yīng)，封裝和與之相連的PCB板所組成整個(gè)系統(tǒng)的本征頻率必須遠(yuǎn)離MEMS器件的工作頻率范圍。
B、化學(xué)因素
MEMS壓力傳感器、氣體傳感器及流體傳感器等常常工作在非常惡劣的環(huán)境中，化學(xué)腐蝕是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。在封裝設(shè)計(jì)中應(yīng)認(rèn)真考慮MEMS器件所工作的環(huán)境。據(jù)分析在非氣密性封裝中，潮氣幾乎是所有失效的主要原因，盡管污染物質(zhì)也可能導(dǎo)致失效，但這種失效在沒(méi)有水時(shí)是不會(huì)發(fā)生的。潮氣容易引起MEMS器件中的電路發(fā)生電荷泄漏，使鍵合引線和金屬薄膜發(fā)生腐蝕，在兩個(gè)金屬帶之間出現(xiàn)電解電流。因此在MEMS器件封裝中應(yīng)嚴(yán)格限制在封裝過(guò)程中將潮氣和污染物帶進(jìn)到器件密封腔內(nèi)。
對(duì)氣密性封裝，封裝時(shí)的潮氣有三個(gè)來(lái)源：（a）密封氣氛；（b）來(lái)自密封材料、蓋板和基板吸附及溶解的水，它們?cè)诿芊膺^(guò)程中釋放出來(lái)；（c）外部潮氣通過(guò)封接處滲入。因此在進(jìn)行MEMS器件封裝時(shí)，密封氣氛必須干燥，爐腔內(nèi)熔封區(qū)的水分含量應(yīng)保持在100ppmv以下。熱帽式封焊機(jī)所用的氮?dú)馐怯梢旱傻�，其含水量�?yīng)小于等于10ppmv。
C、物理因素
MEMS器件封裝過(guò)程中應(yīng)防止造成對(duì)器件的物理?yè)p傷，如芯片劃傷、封裝時(shí)加載在器件上的溫度過(guò)高、壓力過(guò)大等，以確保封裝后的器件具有理想的工作性能和優(yōu)良的可靠性。
