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    MEMS錫膏

    雖然大部分人對于MEMS(Microelectromechanical systems,微機電系統/微機械/微系統)還是感到很陌生,但其實MEMS在我們生產,甚至生活中早已無處不在了,智能手機,健身手環、打印機、汽車、無人機以及VR/AR頭戴式設備,部分早期和幾乎所有近期電子產品都應用了MEMS器件。

    MEMS(微機電系統)是一門綜合學科,其涉及微加工技術、機械學、電子學等等。MEMS器件的大小從1毫米到1微米不等,其主要優點是體積小、重量輕、功耗低、可靠性高、靈敏度高、易于集成等,是微型傳感器的主力軍,正在逐漸取代傳統機械傳感器。


    MEMS傳感器作為獲取信息的關鍵器件,對各種傳感裝置的微型化起著巨大的推動作用,已在太空衛星、運載火箭、航空航天設備、飛機、各種車輛、生特醫學及消費電子產品等領域中得到了廣泛的應用。


    MEMS 麥克風為例,其包含一個靈活懸浮的薄膜,它可在一個固定背板之上自由移動,所有元件均在一個硅晶圓上制造。該結構形成一個可變電容,固定電荷施加于薄膜與背板之間。傳入的聲壓波通過背板中的孔,引起薄膜運動,其運動量與壓縮和稀疏波的幅度成比例。這種運動改變薄膜與背板之間的距離,進而改變電容,如下圖所示。在電荷恒定的情況下,此電容變化轉換為電信號。

    相較于ECM麥克風的聚合材料振動膜,在不同溫度下,MEMS麥克風所展現的性能都相當穩定,不會受到時間、溫度、濕度和振動的影響。MEMS麥克風的耐熱性相當強,可以承受攝氏260度的高溫回流焊,但是其性能不會有任何變化。再加上MEMS麥克風可以有效的降低射頻所產生的干擾,這就讓其逐漸發展成為麥克風主流,美國IHS全球產業研究報告表示全球MEMS麥克風市場仍將連續5年維持18%的年復合成長率(CAGR)。

    MEMS的快速發展是基于MEMS之前已經相當成熟的微電子技術、集成電路技術及其加工工藝MEMS需要專門的電子電路IC進行采樣或驅動,一般工藝為先分別制造好MEMS和IC,然后將兩者集成封裝于同一個單芯片內,如圖

    封裝通常采用倒裝焊(FCB)封裝方式。焊接時在芯片有源面的鋁壓焊塊上做出凸起的焊點,然后將芯片倒扣,直接與基板連接。由于芯片與基板直接相連,倒裝焊實現了封裝的小型化、輕便化,縮小了封裝后器件的體積和重量。由于凸點可以布滿整個管芯,所以有效增加了I/O互連密度。因連線縮短,引線電感減小,串擾變弱,信號傳輸時間縮短,所以電性能大為改善從幾何層面上看,倒裝芯片面向下組裝,為光信號提供了直線通路,故非常適合光MEMS器件的設計和封裝。同時由物理層面上看,倒裝芯片給 MEMS器件提供了熱力載體。此外,因為倒裝焊對芯片與基板具有很強的適應性,所以非常適用于 MEMS器件的熱設計中。鑒于其本身的一系列優點,倒裝焊已經成為MEMS封裝中頗有吸引力的一種選擇,也給錫膏這種倒裝焊制造工藝流程的關鍵輔料帶來了新的挑戰。

    為適應這一市場需求,深圳市晨日科技股份有限公司在十多年來在半導體封裝材料、LED 封裝材料和電子組裝材料技術研發的基礎上,開發出了ES855-V和ES990-V兩款用于MEMS倒裝焊無鉛錫膏。

    SAC305合金,五號粉,適用于MEMS倒裝封裝工藝

    1:滿足超細間距印刷工藝性要求,操作窗口寬,持續印刷一致性好

    2:高粘著力,保持元件黏著

    3:工藝窗口寬,使得回流溫度曲線靈活

    4:焊點表面光亮、少皺褶、低空洞率、高可靠性


    Sn90Sb10合金,五號粉,適用于MEMS倒裝封裝工藝和二次回流工藝

    1:滿足超細間距印刷工藝性要求,操作窗口寬,持續印刷一致性好

    2:高粘著力,保持元件黏著

    3:工藝窗口寬,使得回流溫度曲線靈活

    4:焊點表面光亮、少皺褶、低空洞率、高可靠性

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