2.1封裝類(lèi)型
由于MEMS的多樣性，各類(lèi)產(chǎn)品的使用范圍和應(yīng)用環(huán)境存在不小差異，其封裝也沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的形式，應(yīng)根據(jù)具體的使用情況選擇適當(dāng)?shù)姆庋b，其對(duì)封裝的功能性要求則比IC封裝多。MEMS封裝的基本類(lèi)型可以按照如下圖表進(jìn)行分類(lèi)
圖3 MEMS芯片封裝分類(lèi)
所謂氣密封裝是指選用的封裝材料能對(duì)器件進(jìn)行隔離保護(hù)，而且能阻止外界氣體和水汽進(jìn)入封裝腔體，可以采用管殼內(nèi)部充入惰性氣體或者進(jìn)行真空封裝；非氣密封裝是指保護(hù)材料是漏氣的。
2.2 MEMS封裝要求
在MEMS產(chǎn)品中，MEMS封裝包括：完成器件后的劃片，檢測(cè)和后測(cè)試，封裝結(jié)構(gòu)和形式，以及由封裝引起的機(jī)械性能變化，化學(xué)沾污，熱匹配，真空或密閉氣氛對(duì)器件可靠性，重復(fù)性的影響。封裝必須從器件設(shè)計(jì)開(kāi)始就應(yīng)該考慮，并且一定要與具體工藝相結(jié)合。因此MEMS 對(duì)封裝的需求是多方面的。
1）機(jī)械支持
MEMS器件是易損器件，需要機(jī)械支撐來(lái)保護(hù)器件在運(yùn)輸，存儲(chǔ)和工作時(shí)，避免熱和機(jī)械沖擊，振動(dòng)和加速度，灰塵等帶來(lái)的物理?yè)p壞。
2）環(huán)境隔離
環(huán)境隔離有兩種功能，一種是僅僅的機(jī)械隔離，保證機(jī)械強(qiáng)度避免機(jī)械損壞。一種是氣密或非氣密保護(hù)。對(duì)于一些可靠性和器件性能要求嚴(yán)格的器件需要采用氣密性封裝。防止器件在環(huán)境中受到化學(xué)腐蝕和物理?yè)p壞，同時(shí)在制造和密封時(shí)要防止?jié)駳饪赡鼙灰M(jìn)到封裝腔體內(nèi)。
3）提供與外界系統(tǒng)和媒質(zhì)的接口
提供器件及系統(tǒng)與外界的主要接口，外殼必須完成電源，信號(hào)等電連接，同時(shí)大部分新品還要提供與外界媒質(zhì)的接口
4）散熱通道
對(duì)于高功率，高集成度封裝MEMS芯片器件，在封裝設(shè)計(jì)時(shí)，封裝外殼必須能提供足夠的熱傳輸通道。
5）低應(yīng)力
在MEMS器件中，用三維加工技術(shù)制造微米或納米量級(jí)尺度的零件或部件，如懸臂梁，微鏡，深槽，扇片等，高精度，但是十分脆弱，因此封裝應(yīng)產(chǎn)生的應(yīng)力小于器件可承受的范圍。
6）高真空
例如對(duì)于陣列紅外懸梁臂器件，封裝內(nèi)部器件之間熱隔離， 就需要高的真空度。對(duì)于一些可運(yùn)動(dòng)的MEMS器件，需要高真空來(lái)保證其部件運(yùn)動(dòng)過(guò)程中減小或者消除阻力，達(dá)到長(zhǎng)期可靠的工作目標(biāo)。
7）高氣密性
對(duì)于紅外懸梁臂器件高的穩(wěn)定的氣密性條件下才能保證可靠長(zhǎng)期的工作。
8）高隔離度
高的隔離度避免外界的干擾，尤其射頻器件。
9）特殊的傳感交互
例如紅外懸梁臂器件需要通過(guò)高的透光窗口接收外界的光信號(hào)。
正是MEMS器件這些特殊的要求，大大增加了封裝的難度和成本，封裝稱(chēng)為MEMS發(fā)展的瓶頸，嚴(yán)重制約著MEMS技術(shù)的迅速發(fā)展和廣大應(yīng)用。一般的MEMS封裝比集成電路封裝昂貴的多，同時(shí)在MEMS產(chǎn)品的制造過(guò)程中，封裝往往智能單個(gè)進(jìn)行而不能大批量同時(shí)生產(chǎn)，因此封裝在MEMS產(chǎn)品的總成本中一般占據(jù)70~80%，
2.3 MEMS殼體封裝基本工藝流程
各類(lèi)傳統(tǒng)封裝形式的工藝流程后得到的傳統(tǒng)管殼器件封裝流程
圖4 傳統(tǒng)管殼類(lèi)MEMS器件封裝流程圖
