MEMS PACKAGING

ĐH BÁCH KHOA TP. HCM KHOA CƠ KHÍ: 

ĐH BÁCH KHOA TP. HCM KHOA CƠ KHÍ QUÁ TRÌNH ĐÓNG GÓI MEMS Đề tài : HVTH: 1. NGUYỄN BỬU LÂM 2. NGUYỄN MINH NGỌC 3. TRẦN HOÀNG PHONG 4. ĐẶNG MINH THÁI 5. QUANG NHẬT TRUNG GVHD: PGS.TS. PHẠM NGỌC TUẤN

I. Mục đích của việc đóng gói MEMS: 

I. Mục đích của việc đóng gói MEMS ĐÓNG GÓI MEMS (MEMS Packaging) 1. Chức năng hỗ trợ / tích hợp 2. Chức năng bảo vệ 3. Chức năng kết nối 4. Chức năng giải nhiệt

PowerPoint Presentation: 

MEMS được đóng gói để có các chân có thể dễ dàng lắp ráp trên các Board mạch. 1. CHỨC NĂNG HỖ TRỢ / TÍCH HỢP.

PowerPoint Presentation: 

2. CHỨC NĂNG BẢO VỆ. Để bảo vệ con chip khỏi các ảnh hưởng không có lợi từ môi trường: bụi, nhiệt độ, độ ẩm…. 3. CHỨC NĂNG KẾT NỐI. Đưa tín hiệu vào và ra khỏi Chip. Đối với MEMS tín hiệu không chỉ là điện mà còn có thể là chất lỏng , bức xạ và các loại khác 4. CHỨC NĂNG GIẢI NHIỆT. Đảm bảo nhiệt độ sinh ra bên trong Chip phải được phát tán ra môi trường bên ngoài .

Ví dụ:: 

Ví dụ : Cảm Biến Khí Lớp bao bì được phủ bên trong là than hoạt tính có chức năng rất quan trọng: Giảm nhiễu bằng cách chỉ cho một số phân tử khí đi qua và tiến gần đến các phần tử cảm biến

II. VẬT LIỆU ĐỂ ĐÓNG GÓI MEMS: 

II. VẬT LIỆU ĐỂ ĐÓNG GÓI MEMS GỐM SỨ NHỰA KIM LOẠI VẬT LIỆU

1. VẬT LiỆU NHỰA: 

1. VẬT LiỆU NHỰA Dùng để sản xuất các MEMS có giá thành thấp và hiệu suất không cao. Ví dụ: một bộ cảm biến áp lực của Novasensor có lớp bao bì bên ngoài bằng nhựa có giá dưới 5$, trong khi đó với cảm biến được phủ bằng màng kim loại và làm việc được trong môi trường khắc nghiệt giá có thể vượt quá 100$ Tránh được hiện tượng hệ số giãn nỡ nhiệt không đồng đều. Đồng thời phải ngăn chặn sự xâm nhập của hơi ẩm.

2. Vật liệu gốm sứ: 

2. Vật liệu gốm sứ Với vỏ bên ngoài bằng gốm sứ, khối linh kiện Mems được kết dính với đế bằng sứ, và bên trong khối sứ có khung kim loại và các chân linh kiện để kết nối ra ngoài Được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực bao bì MEMS, đặc biệt là trong lĩnh vực y tế Vật liệu thông dụng: ôxit nhôm, hỗn hợp nhôm và thủy tinh, silicon carbide ( SiO)…

3. VẬT LiỆU KIM LoẠI: 

3. VẬT LiỆU KIM LoẠI Vỏ bên ngoài bảo vệ của Mems bằng kim loại , Chủ yếu dùng trong lĩnh vực quân sự , nó đòi hỏi đảm bảo chỉ tiêu an toàn là cao nhất Kim loại thông thường được sử dụng là : Kovar , thép cán nguội , đồng , Molipden , và Silicon Carbide được gia cường thêm nhôm .

THÔNG SỐ MỘT SỐ VẬT LIỆU ĐƯỢC SỬ DỤNG ĐỂ ĐÓNG GÓI MEMS: 

THÔNG SỐ MỘT SỐ VẬT LIỆU ĐƯỢC SỬ DỤNG ĐỂ ĐÓNG GÓI MEMS Material CTE ( ppm /k) Modulus(T/S)-GPA Yield strenth (T/S)- MPa Si 4.1 150 Al(Pure/alloy 1100) 23 69 35/60 Al (Si alloy) 6.5-13.5 100-130 Cu 17 117 70 Ni 13 207 148/359 In 29 11 1.9/6.1 Alumina (Al 2 O 3 ) 6.7 380 Kovar 59 131 340 Borosilicate glass 4.5 65/26 29 Epoxy (pure) 60 2.4/0.9 54 Epoxy (carbon fiber) -1.1 186

III. CẤP ĐỘ ĐÓNG GÓI MEMS: 

III. CẤP ĐỘ ĐÓNG GÓI MEMS MEMS packaging Wafer level packaging Die level packaging

1. DIE LEVEL PACKAGING: 

1. DIE LEVEL PACKAGING Tốc độ thực hiện chậm . Các khuôn gốm sứ thường to và mắc tiền .

2. Wafer level packaging: 

2. Wafer level packaging Có thể làm ra các MEMS có kích thước nhỏ hơn nhiều so với DIE LEVEL.

Xu thế của việc đóng gói MEMS: 

Xu thế của việc đóng gói MEMS

Quy trình đóng gói MEMS: 

Quy trình đóng gói MEMS SẮP XẾP CÁC PHẦN TỬ LIÊN KẾT CÁC PHẦN TỬ ĐÓNG GÓI

Bước 1: SẮP XẾP CÁC PHẦN TỬ.: 

Bước 1: SẮP XẾP CÁC PHẦN TỬ. Mục đích: bố trí các phần tử cần đóng gói lên đế bán dẫn hoặc các khung chứa Bước 2: liên kết các phần tử . Mục đích : liên kết các phần tử bên trong gói bằng các dây dẫn điện . Các kiểu liên kết : Liên kết bi (Ball), Liên kết nêm (Wedge ) Đế MEMS – MEMS Die Dây Chì – Lead Wire Đế - Mount Dây dẫn - Wire Liên kết Bi- Nêm ( phía trên ) Liên kết Nêm – Nêm ( phía dưới )

PowerPoint Presentation: 

Bước 3: đóng gói .