微機電系統封裝

《微機電系統封裝》是2006年清華大學出版社出版的圖書，作者是(美)徐泰然(HsuT﹒R﹒)。

基本介紹

• 書名：微機電系統封裝
• 作者：(美)徐泰然(Hsu T﹒R﹒)
• ISBN：730211952
• 類別：電子
• 頁數：238
• 定價：35
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2006-1-1
• 裝幀：平裝
• 開本：175×245
• 英文名：MEMS Packaging

內容簡介

《微機電系統封裝》是來自美國工業界、政府實驗室和大學的14位微系統專家共同工作的成果，在微面電系統和微系統的組裝、封裝與測試等常見實踐和實用技術方面提供了全面的介紹。

由徐泰然主編的《微機電系統封裝》一書，是關於不同套用領域中各種產品的MEMS 封裝的詳細而切實有效的闡述和整理。這本書不僅僅闡述理論，還有著詳細的實例分析以及技術和處理過程的綜合信息。本書的條理非常清晰，對於MEMS領域最重要的發展以及對MEMS未來產品的需求等方面闡述得也很好。本書作者都是MEMS領域具有知名度的、活躍的並且經驗豐富的研究人員，他們來自多個不同的學科領域。對於MEMS產品的研發者而言，《微機電系統封裝》是一本重要的參考書，其作用是不可估量的。

圖書目錄

主編1

作者3

縮略語8

前言11

引言13

第1章MEMS封裝基礎

1 1.1概述

1 1.2微機電系統和微系統

1 1.2.1已商品化的MEMS1

1.2.2已商品化的微系統2

1.3微系統——日益增長的微型化趨勢的解決方案2

1.4MEMS封裝——微系統產業的主要挑戰4

1.5微系統和微電子封裝5

1.6微系統封裝的關鍵問題6

1.6.1界面6

1.6.2封裝和組裝的容限8

1.6.3可靠的取放工具11

1.6.4測試和評估11

1.7實用封裝技術11

1.7.1晶片切割11

1.7.2鍵合技術12

1.7.3密封13

1.8封裝設計與工藝流程13

1.9封裝材料15

1.10微系統封裝的壽命和可靠性16

1.11MEMS封裝中的系統方法17

1.12本章小結17

第2章連線與鍵合技術19

2.1概述19

2.2微機電系統和微系統封裝鍵合技術綜述19

2.3黏合劑表面鍵合21

2.3.1黏合劑質量要求21

2.3.2幾種典型的黏合劑商品22

2.3.3微型黏合劑分配器23

2.3.4鍵合過程控制及問題檢測24

2.4共晶鍵合24

2.5陽極鍵合25

2.5.1玻璃與矽晶片之間的陽極鍵合25

2.5.2玻璃晶片之間的陽極鍵合27

2.5.3矽晶片間的陽極鍵合27

2.5.4陽極鍵合的設計因素28

2.5.5實例說明30

2.6矽融合32

2.6.1SFB的水合作用32

2.6.2SFB的親水過程34

2.6.3SFB中的退火34

2.6.4SFB的套用34

2.7導線鍵合34

2.8鍵合過程故障檢測——問題及解決方法35

2.8.1共晶模片鍵合/焊接劑鍵合35

2.8.2環氧樹脂鍵合38 2.8.3導線互連40 2.8.4晶片倒裝47 2.8.5實例分析47第3章密封技術51 3.1概述51 3.2引言51

3.3集成密封過程52 3.4密封過程中的晶片鍵合55 3.4.1晶片直接鍵合過程55 3.4.2使用中間層進行晶片鍵合57 3.5真空密封過程61

3.6可靠性和加速測試63 3.7總結和未來趨勢68第4章微系統封裝73 4.1概述73 4.2基本的MEMS封裝過程74

4.2.1表面微機械的分離蝕刻74 4.2.2封裝結構的選擇75 4.2.3模片固定75 4.2.4導線鍵合與密封78

4.2.5封裝區域的潔淨度79 4.3MEMS封裝的一些特殊問題81 4.3.1感測器與環境的相互作用81 4.3.2封裝結構中的流體器件集成83

4.4集成微系統的開發85

4.4.1第一次嘗試87

4.4.2第二次操作88

4.5壽命與可靠性：封裝內部環境控制91

4.5.1真空封裝91

4.5.2濕氣控制93

4.6經驗教訓總結94

第5章自動化微組裝97

5.1概述97

5.2自動微組裝簡介97

5.2.1微組裝簡介97

5.2.2MEMS封裝中的微組裝98

5.2.3連續和並行微組裝100

5.2.4自動微組裝系統現狀101

5.2.5三維微組裝的一個例子103

5.3微組裝系統設計中的主要因素104

5.3.1概述104

5.3.2一般準則104 5.3.3尺寸效應105

5.3.4微尺度組裝容限105

5.3.5其他重要設計因素106

5.4微組裝系統的基本結構體系107

5.4.1組裝流程的一個例子107

5.4.2系統功能的分解108

5.4.3系統的一般結構108

5.4.4討論114 5.5微組裝的基礎技術114

5.5.1機械視覺技術115

5.5.2微作用力控制技術116

5.5.3組裝方案的模擬驗證117

5.6微組裝工具的設計和製造117

5.6.1微鉗設計117

5.6.2抓取力118

5.6.3驅動118

5.6.4製造技術118

5.7結論119

第6章測試與測試設計124

6.1概述124

6.2引言124

6.3加工過程的合格率125

6.4參數測試方法126

6.5自檢測130

6.6為測試而設計：測試點131

6.7組裝中的測試132

6.8微調135

6.9組裝後的強化測試以及最終測試136

6.10可靠性測試138

6.11使用過程中的測試138

6.12結論139

第7章生命科學中的MEMS封裝技術142

7.1概述142 7

.2生命科學中的MEMS套用概述142

7.3醫學套用器件的封裝143

7.3.1一次性微壓力感測器143

7.3.2可植入MEMS器件144

7.3.3其他醫學套用144

7.3.4生物體適應性和管理條例145

7.4生物晶片封裝146

7.4.1微陣列器件146

7.4.2晶片實驗室/微流體晶片及其他生物晶片147

7.4.3微流體、化學、電子和光學器件的集成148

7.4.4成本劃分148

7.4.5化學特性帶來的限制性——材料和探測方法149

7.5流體連線系統150

7.5.1大型結構與微型結構的連線150

7.5.2流動體積、死水區和機械連線結構151

7.5.3密封技術和裝配技術152

7.5.4表面鍍膜153 7.6微電動力學系統154 7.6.1電動力學簡介154

7.6.2電動力學驅動技術概述154 7.6.3電動力學系統中的實際問題157 7.7結論157第8章射頻和光學封裝在遠程通信及其他方面的套用159

8.1概述159

8.2引言159

8.3射頻微機電系統封裝161

8.3.1射頻器件和系統161

8.3.2射頻封裝材料162

8.3.3電子器件封裝和多晶片模組163

8.3.4晶片與封裝結構之間的互連164

8.3.5晶片內的互連166

8.3.6晶片規模封裝167

8.4光學微機電系統封裝169

8.4.1光學系統和元件169

8.4.2光學互連170

8.4.3光學元件對準173

8.4.4晶片堆疊技術174

8.4.5光電混合封裝174

8.4.6其他封裝方法175

8.4.7光學MEMS封裝實例176

8.5封裝模擬178

第9章航天套用182

9.1概述182

9.2引言182

9.3太空環境184

9.3.1空間輻射環境185

9.3.2航天系統中異常/極限環境190

9.4航天系統中的封裝191

9.4.1封裝層次191

9.4.2航天系統中的先進封裝技術192

9.4.3航天領域中封裝的前沿研究193

9.4.4MEMS器件封裝195

9.5可靠性和合格性202

9.5.1設計高風險系統的注意事項202

9.5.2可靠性和合格性策略204

9.6航天套用中的關鍵器件——MEMS開關205

9.6.1功率方面的套用206

9.6.2微波方面的套用207

9.6.3模擬系統方面的套用207

9.6.4數字系統方面的套用208

9.6.5自適應方面的套用208

9.7套用MEMS在封裝中獲得的改進209

9.7.1熱處理209

9.7.2連線器和微插槽210

9.7.3提高精確性211

9.8航空系統中的系統工程回顧211

9.8.1設計原則211

9.8.2挑戰與機遇213

附錄A術語表216

附錄B其他資源224

附錄C名詞索引228