[發(fā)明專利]一種雙載體雙MEMS器件封裝件及其生產(chǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110455053.9
• 申請(qǐng)日: 2011-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN102431951A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱文輝;李習(xí)周;慕蔚;郭麗花;郭小偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天水華天科技股份有限公司;華天科技（西安）有限公司
• 主分類號(hào): B81B7/00
• 分類號(hào): B81B7/00;B81C1/00
• 代理公司: 甘肅省知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)中心 62100
• 代理人: 鮮林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）器件的封裝制造技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)一種雙載體雙MEMS器件封裝件，本發(fā)明還包括該MEMS器件封裝件的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

基于微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)是一門相當(dāng)?shù)湫偷亩鄬W(xué)科交叉滲透的綜合性學(xué)科，微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）的微機(jī)敏感器件以其體積小、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可與處理電路集成等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用和迅速發(fā)展。而MEMS器件封裝是在微電子封裝的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，MEMS技術(shù)沿用了許多（IC）制造工藝，但它與集成電路（IC）的封裝存在著一定的差異，雖然說(shuō)MEMS技術(shù)是在集成電路（IC）技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，由于MEMS技術(shù)與IC技術(shù)相比在材料、結(jié)構(gòu)、工藝、功能和信號(hào)接口等方面存在諸多差別，難以簡(jiǎn)單的將（IC）封裝技術(shù)移植到MEMS封裝技術(shù)中，這就使得MEMS器件在設(shè)計(jì)、材料、加工、系統(tǒng)集成、封裝和測(cè)試等各方面都面臨著許多新的問(wèn)題，其中封裝是制約MEMS走向產(chǎn)業(yè)化的一個(gè)重要原因之一，封裝技術(shù)一直是一個(gè)困擾MEMS器件開發(fā)和實(shí)用化的關(guān)鍵技術(shù)之一。封裝的目的是將芯片與外部溫度、濕度、空氣等環(huán)境隔絕，起到保護(hù)和電器絕緣的作用，MEMS器件封裝是MEMS器件走向市場(chǎng)被客戶接受并廣泛應(yīng)用的最后一步，也是MEMS器件制造中十分關(guān)鍵的一步。MEMS器件封裝的主要功能有：機(jī)械支撐、環(huán)境保護(hù)、與外界媒質(zhì)的接口和與其它系統(tǒng)的電氣連接。目前已經(jīng)開發(fā)出許多MEMS器件，但產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)化的MEMS器件的種類并不多，還有許多MEMS器件仍未能大量走出實(shí)驗(yàn)室，充分發(fā)揮其在軍事與民品中的潛在應(yīng)用。目前壓力敏感芯片主要采用硅-玻璃健合的芯片，然而由于硅-玻璃的膨脹系數(shù)不匹配，受壓力時(shí)其型變量不同，MEMS器件材料固有的特有屬性，使得在封裝過(guò)程中，加熱溫度不能超過(guò)MEMS器件溫度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能有效提高芯片的穩(wěn)定性，誤差小、精度高的雙載體雙MEMS器件封裝件，本發(fā)明還提供該封裝件的生產(chǎn)方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種雙載體雙MEMS器件封裝件，包括引線框架、包覆引線框架的包封體、粘接膠及焊線、腔體內(nèi)壁及腔體外壁，所述引線框架為設(shè)有第一載體和第二載體的雙載體框架，所述第一載體上通過(guò)第一粘片膠粘接有第一MEMS器件，第二載體上通過(guò)第二粘片膠粘接有第二MEMS器件，第二MEMS器件通過(guò)鍵合線與引線框架的內(nèi)引腳相連接，所述第一MEMS器件的焊盤與第二MEMS器件焊盤上的金（銅）球間通過(guò)鍵合線相連接。

工藝步驟如下：

a．晶圓減薄/劃片

同普通塑封集成電路晶圓減薄，采用金剛石刀片劃片，刀片旋轉(zhuǎn)速度45KRPM，劃片進(jìn)刀速度控制在小于10mm/s；

b、粘片

采用IC芯片粘片技術(shù)將MEMS器件粘接到引線框架上，工藝過(guò)程為：點(diǎn)膠-粘片-固化烘烤三個(gè)步驟：

粘片機(jī)采用AD828等粘片機(jī)，先在雙載體第一載體上點(diǎn)上第一粘片膠（導(dǎo)電膠或絕緣膠），將第一MEMS器件放在已點(diǎn)第一粘片膠（導(dǎo)電膠或絕緣膠）上，粘完第一MEMS器件后更換晶圓和粘片膠，在第一載體上點(diǎn)上第二粘片膠（導(dǎo)電膠或絕緣膠），將第二MEMS器件放在已點(diǎn)第二粘片膠（導(dǎo)電膠或絕緣膠）上，粘完第二MEMS器件送烘烤，封裝過(guò)程溫度145℃～155℃，低于常規(guī)封裝165℃～180℃的溫度，粘接膠固化條件：150℃，4小時(shí)，做推晶試驗(yàn)，檢查MEMS器件的粘接強(qiáng)度，推晶標(biāo)準(zhǔn)分為環(huán)保膠和普通膠同種推晶標(biāo)準(zhǔn)；

c、壓焊

使用Eagle60焊線機(jī)或W3100?Plus焊線機(jī)，先在第二載體8上的第二MEMS器件左邊焊盤上植金（銅）球，然后從第一MEMS器件3的焊盤上焊線拱絲拉弧到第二MEMS器件的金（銅）球上鍵合，形成第二鍵合線，從第二MEMS器件向內(nèi)引腳上焊線，形成第一健合線；

d、包封

采用與IC產(chǎn)品同類型封裝形式包封模具及材料，采用全自動(dòng)包封機(jī)和環(huán)保型塑封料；

e、打印

打印采用通用打印夾具，工藝同普通塑料封裝集成電路生產(chǎn)；

f、電鍍

先將打印好的產(chǎn)品送高速電鍍線電鍍，電鍍采用沖廢、熱煮軟化、高壓水去溢料工藝流程，鍍液溫度：35℃～45℃，電鍍電流：95A±5A/槽，鍍層厚度:7.0μm～20.32μm；

?g、切筋成型

采用自動(dòng)切筋成型系統(tǒng)，自動(dòng)進(jìn)料，自動(dòng)入管。