基于圆片级阳极键合封装的高g_n值压阻式微加速度计.pdf

《基于圆片级阳极键合封装的高g_n值压阻式微加速度计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2013年第32卷第5期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)111基于圆片级阳极键合封装的高gn值压阻式微加速度计袁明权，孙远程，张茜梅，武蕊，屈明山，熊艳丽(中国工程物理研究院电子工程研究所，四川绵阳621900)摘要：设计了一种适合于高g值压阻式微加速度计圆片级封装的结构，解决了芯片制造工艺过程中电极通道建立、焊盘保护、精确划片等关键技术。采用玻璃一硅一玻璃三层阳极键合的方式进行圆片级封装，较好地解决了芯片密封性、小型化和批量化等生产难题。在4in生产线上制作的高g值压阻式微加

2、速度计样品，尺寸仅为1mm×1mm×0．8mm；对传感器进行的校准与抗冲击性能测试，结果表明：样品具备10g的抗冲击能力、0．15、／V的灵敏度以及200kHz的谐振频率。关键词：微机电系统；圆片级封装；微加速度计；压阻；阳极键合中图分类号：TN623；TP212文献标识码：A文章编号：1000-9787(2013)05--0111-03Highgnpiezoresistivemicro-accelerometerbasedonwaferlevelpackageusinganodebondingYUANMing-quan，SUNYua

3、n-cheng，ZHANGQian-mei，WURui，QUMing-shan，XIONGYan—li(InstituteofElectronicEngineering，ChinaAcademyofEngineeringPhysics，Mianyang621900，China)Abstract：Anovelwaferlevelpackagestructureforhighgpiezoresistivemicro—accelerometerapplicationispresented．Somebreakthroughsofalotofk

4、eytechniquessuchaselectronspathbuilding，protectionofthepad，precisescribingisachievedinchipmicro—fabricationprocess．Thegl~ss·Si-glass(GSG)triplestacksanodicbondingtechnologyforthewaferlevelpackagingisaneffectivewaytosolvesomefabricationproblemssuchaschipsealingperformanc

5、e，miniaturizationandmassproduction．Thehighgpiezoresistivemicroaccelerometerprototypeisfabricatedinthe4inMEMSproductionline．whichhasaverysmalldimensionof1mm×1mm×0．8mm．Thebacktobackimpacttestusingthestandardsensorshowsthatthepiezoresistivemicro—accelerometerprototypehasan

6、ti·impactcapabilityof10gn，thesensitivityis0．1512N／’gn／andtheresonancefrequencyis200kHz．Keywords：MEMS；waferlevelpackage；micro-accelerometer；piezoresistive；anodebonding0引言构。因此，同传统Ic封装相比，高g值压阻式微加速同大多数MEMS器件实现从实验室阶段向产业化过度计的封装除满足引线连接、隔离外部环境以避免外界气渡所面临的问题一样，高g值压阻式微加速度计在技术上氛对其腐

7、蚀或破坏外，更重要的作用还包括让外界信号能主要的障碍之一就是封装。够更真实地传递到敏感芯片上]，并提高传感器的抗冲击尽管目前MEMS产品越来越多，发展越来越快，但是能力，能够在恶劣的侵彻过程中具有良好性能等。因此，探“封装”问题并没有得到研究机构足够的重视，致使大量的索有效且合适的封装成为高g值压阻式微加速度计走向产品构想陷入了困境，甚至失败，都是因为没有找到有效且应用的重要环节。合适的封装方法。现今大多数MEMS产品的生产环节中，1封装结构设计封装往往是最昂贵的部分。封装的发展和应用将决定一个1．1封装需要考虑的关键因素MEMS产品

8、的成败J。对于高g值压阻式微加速度计敏感芯片来说，密封高g值压阻式微加速度计中既有传统Ic中常见的元性、小型化和批量化是重点考虑的关键因素。素～电阻，又有力学传感器常见的梁、质量块等可动结1)密封性收稿日期：2012-1