MEMS: 芯片外的封装级设计考虑

这样的封装步骤是在MEMS流片过程中实现的，需要在洁净环境中按照晶圆处理流程操作。相比而言，集成电路的大部分封装都是在晶圆被切割完成后的芯片级完成的，对封装过程的环境洁净程度没有特别高的要求。

MEMS芯片设计者更愿意使用成本非常低廉的标准封装形式，因此采用塑料封装或与集成电路兼容的封装，这可以利用集成电路工业领域的成本优势。使用标准封装也降低了设计和测试时间，封装本身的成本也非常低。一个通行的准则是，如果MEMS器件可以安装在PCB板上，它就有可能采用标准集成电路封装形式（见图3）。

图3 微型光机械系统（MOEMS）交换器件的管芯被4条光纤和连接线连接，并封装在工业标准的Covar金属封装内

然而，当今绝大多数MEMS器件封装都是客户定制的，并且对特殊应用进行了优化。所以，标准集成电路封装不能承受前面所描述的那些严酷条件对介质所带来的影响。

MEMS器件封装的挑战是未来所大量应用的两个领域：医疗电子和汽车电子。在这两类应用中，被测量的介质对于MEMS器件来说是非常严酷的。在汽车电子领域，需要测量内燃机机油、燃油、冷却液热辐射、尾气排放等的压力或化学成分。这两个领域对器件都要求具有高可靠性和极端坚固的特点。所以，长寿命（特别是医用可植入设备）、小尺寸（见图4）、生物材料兼容性（见图5）是在选择封装设计、材料和接口时所面临的最大问题。

图4 无线、无须电池的植入型心脏血流压力波形监视设备