MEMS惯性传感器THELMA制程和封装方法

　　意法半导体率先投入量产的低成本封装方法是意法半导体惯性传感器的主要特色之一。如前文所述，MEMS器件的封装很可能是产品制程中最昂贵的环节。意法半导体的封装方法是使用一个玻璃粉低温晶圆级键合工艺，把惯性传感器封闭在两颗晶圆之间的密闭空腔内，然后再使用一个格栅阵列(LGA)封装平台技术封装芯片，意法半导体率先将这项封装技术用于最后的器件封装。在这个过程中，可以把单个的传感器裸片放在半导体裸片的旁边(并列结构)或把传感器裸片和半导体裸片相互堆叠放置(堆叠封装)，如图3所。

　　图 4:意法半导体的的低成本薄型MEMS惯性传感器封装。

　　图 5:在采用注塑封装方法前利用丝焊方法把半导体芯片与下面的MEMS传感器裸片连接在一起的堆叠结构的SEM图像。

　　在堆叠结构中，先用胶合膜将传感器裸片焊到一个表面积很大的基片上(图4)。半导体裸片和MEMS裸片堆叠放置可使封装变得很小(图5)。使用丝焊方法连接两颗裸片的电触点，然后，再用注塑封装技术封装裸片。这种封装方法可以在大面积的基片完成，因此成本相对较便宜。封装应力特别是粘接和注塑过程产生的应力曾经是这项封装技术的一大挑战，意法半导体成功地解决了这个难题。图6描述了意法半导体的超紧凑型线性加速计封装的进化历程，线性加速计广泛用于消费电子产品。