MEMS PackagingAs introduced in sect

MEMS Packaging
As introduced in section 1.1.1, wafer-level MEMS packaging is desired since it allows low cost with batch production, small package size, and improved reliability. This section will
introduce the development of MEMS packaging techniques and discuss the associated problems
with several examples.
A common practice for wafer-level MEMS packaging is to use a silicon/glass cap wafer
to bond with the MEMS device wafer to achieve hermetic/vacuum sealing as shown in Figure 1.
Different bonding techniques have been utilized such as anodic bonding, eutectic bonding, fusion
bonding, soldering, and glass frit bonding [2], [5], [10]. A common problem for these bonding
techniques is high temperature (from several hundreds to thousand oC) to ensure good bonding
quality with short bonding time. It can be difficult to achieve hermetic/vacuum sealing of a high
percentage of devices on a wafer. Polymer adhesives, such as epoxy and BCB [33-38], were also
used to make the bonding ring to lower the bonding temperature. But, polymer is non-hermetic
and usually used for the applications where the requirement for hermeticity and vacuum is low.
To reduce the thermal load of bonding process to the device, localized heating has been
developed to confine the heating region around the bonding ring [5], [6]. The localized heating is
achieved by using a micro-heater fabricating on top of the device substrate and patterned in the
shape of bonding ring. An input current to the micro-heater and the joule heating helps to form a
strong bond to a silicon or glass cap. As an example, a group from University of Michigan
demonstrated localized aluminum/silicon to glass bonding [6]. Figure 1.4 shows the schematic
diagram of the localized heating for bonding and the SEM image of the packaged μ-resonator
after the glass cap was forcefully broken away. Using this approach, they reported the heating
region was confined locally within 15μm of the heating source of above 1000 oC. This technique,
however, is difficult to be applied to wafer-level packaging, since it has to put resistive
micro-heater around every device and the total power consumption should be high and therefore

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

MEMS ที่บรรจุภัณฑ์ตามที่แนะนำในส่วน 1.1.1 เวเฟอร์ระดับ MEMS บรรจุภัณฑ์เป็นที่ต้องการเนื่องจากจะช่วยให้ต้นทุนต่ำการผลิต ขนาดเล็ก และปรับปรุงความน่าเชื่อถือ ส่วนนี้จะแนะนำการพัฒนา MEMS บรรจุเทคนิค และหารือเกี่ยวกับปัญหาเกี่ยวข้องมีหลายตัวแนวปฏิบัติสำหรับ MEMS เวเฟอร์ระดับ บรรจุภัณฑ์คือการ ใช้ฝาแก้วซิลิคอนเวเฟอร์การผูกพันกับเวเฟอร์อุปกรณ์ MEMS ที่ให้ปิดผนึกสุญญากาศ/ดูดดังแสดงในรูปที่ 1ได้รับไปใช้เทคนิคอื่นพันธะพันธะไล พันธะ eutectic ฟิวชั่นพันธะ บัดกรี และแก้ว frit พันธะ [2], [5], [10] ปัญหาพบบ่อยเหล่านี้ยึดเทคนิคคือ อุณหภูมิสูง (จากหลายร้อยพัน oC) การยึดเกาะสูงคุณภาพเวลาพันธะสั้น เป็นเรื่องยากให้ปิดผนึกสุญญากาศ/ดูดของสูงเปอร์เซ็นต์ของอุปกรณ์บนเวเฟอร์ ก็กาวโพลิเมอร์ เช่นอีพ็อกซี่และ BCB [33-38],ใช้ทำวงแหวนยึดเพื่อลดอุณหภูมิพันธะ แต่ โพลิเมอร์สุญญากาศและมักจะใช้สำหรับการใช้งานที่ต้องการสำหรับ hermeticity และสุญญากาศเป็นต่ำเพื่อลดภาระความร้อนของกระบวนการกับอุปกรณ์ยึดติด เครื่องทำความร้อนเป็นภาษาท้องถิ่นได้รับพัฒนาเพื่อจำกัดขอบเขตภูมิภาคร้อนรอบ ๆ แหวนยึด [5], [6] ทำความร้อนแปลทำได้ โดยใช้ไมโครฮีตเตอร์ผลิตบนพื้นผิวของอุปกรณ์ และลวดลายในการรูปทรงของแหวนยึด อินพุตปัจจุบันไมโครเครื่องทำน้ำอุ่นและเครื่องทำความร้อนจูลช่วยให้รูปแบบการพันธะที่แข็งแกร่งกับฝาครอบซิลิโคนหรือแก้ว ตัวอย่างเช่น กลุ่มจากมหาวิทยาลัยมิชิแกนแสดงเป็นภาษาท้องถิ่นอลูมิเนียม ซิลิโคนให้กระจกยึด [6] รูป 1.4 แสดง schematicไดอะแกรมของเครื่องทำความร้อนเป็นภาษาท้องถิ่นสำหรับพันธะและภาพ SEM ของμ-resonator บรรจุหลังจากเสียประฝาแก้วออกไป เขาใช้วิธีการนี้ รายงานการให้ความร้อนภูมิภาคได้ถูกคุมขังภายใน 15μm ของแหล่งความร้อนมากกว่า 1000 องศาเซลเซียส เทคนิคนี้อย่างไรก็ตาม เป็นเรื่องยากที่จะใช้กับบรรจุภัณฑ์ระดับเวเฟอร์ เนื่องจากมีการใส่ตัวต้านทานไมโครฮีตเตอร์ทุกอุปกรณ์และการใช้พลังงานควรจะสูง และดังนั้น

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

MEMS บรรจุภัณฑ์
เป็นที่รู้จักในส่วน 1.1.1 บรรจุภัณฑ์ MEMS เวเฟอร์ในระดับที่เป็นที่ต้องการเนื่องจากจะช่วยให้ต้นทุนต่ำที่มีการผลิตชุดขนาดแพคเกจขนาดเล็กและปรับปรุงความน่าเชื่อถือ ส่วนนี้จะ
แนะนำการพัฒนาเทคนิคการบรรจุภัณฑ์ MEMS และหารือเกี่ยวกับปัญหาที่เกี่ยวข้อง
กับหลายตัวอย่าง.
ปฏิบัติร่วมกันสำหรับบรรจุภัณฑ์ MEMS เวเฟอร์ระดับคือการใช้แผ่นเวเฟอร์ฝาซิลิกอน / แก้ว
ที่จะผูกพันกับเวเฟอร์อุปกรณ์ MEMS เพื่อให้บรรลุเถียงปิดผนึก / สูญญากาศ ดังแสดงในรูปที่ 1
เทคนิคการยึดเกาะที่แตกต่างกันมีการใช้เช่นพันธะขั้วบวก, ยูเทคติกพันธะฟิวชั่น
การเชื่อมบัดกรีและแก้วแหยงพันธะ [2] [5] [10] ปัญหาที่พบบ่อยสำหรับพันธะเหล่านี้
เทคนิคคืออุณหภูมิสูง (จากหลายร้อยพันองศา) เพื่อให้แน่ใจว่าการยึดเกาะที่ดี
มีคุณภาพด้วยพันธะเวลาสั้น ๆ มันอาจจะยากที่จะบรรลุการปิดผนึกสุญญากาศ / สูญญากาศสูง
ร้อยละของอุปกรณ์บนแผ่นเวเฟอร์ กาวโพลีเมอเช่นอีพ็อกซี่และ BCB [33-38] นอกจากนี้ยัง
ใช้ในการทำแหวนพันธะเพื่อลดอุณหภูมิพันธะ แต่พอลิเมอไม่เถียง
และมักจะนำมาใช้สำหรับการใช้งานที่ต้องการสำหรับ hermeticity และสูญญากาศอยู่ในระดับต่ำ.
เพื่อลดภาระการระบายความร้อนของกระบวนการพันธะกับอุปกรณ์ทำความร้อนภาษาท้องถิ่นได้รับการ
พัฒนาขึ้นเพื่อ จำกัด เขตร้อนไปรอบ ๆ เวทีพันธะ [ 5], [6] ความร้อนที่มีการแปลเป็น
ทำได้โดยการใช้ไมโครเครื่องทำความร้อนผลิตบนพื้นผิวของอุปกรณ์และลวดลายใน
รูปทรงของแหวนพันธะ การป้อนข้อมูลปัจจุบันไปยังไมโครทำความร้อนและเครื่องทำความร้อนจูลจะช่วยให้รูปแบบ
พันธบัตรที่แข็งแกร่งกับซิลิกอนหรือแก้วฝาครอบ ตัวอย่างเช่นกลุ่มจากมหาวิทยาลัยมิชิแกน
แสดงให้เห็นเป็นภาษาท้องถิ่นอลูมิเนียม / ซิลิกอนที่จะยึดเกาะแก้ว [6] รูปที่ 1.4 แสดงแผนผัง
แผนภาพของความร้อนที่มีการแปลพันธะและภาพ SEM ของบรรจุμ-ไอเสีย
หลังฝาแก้วที่ถูกหักออกไปอย่างแข็งขัน โดยใช้วิธีการนี้พวกเขาได้รายงานความร้อน
ภูมิภาคถูกกักตัวไว้ในประเทศภายใน15μmของแหล่งกำเนิดความร้อนของข้างต้น 1,000 องศาเซลเซียส เทคนิคนี้
แต่เป็นเรื่องยากที่จะนำไปใช้กับบรรจุภัณฑ์เวเฟอร์ระดับเพราะมันมีที่จะนำทาน
ไมโครเครื่องทำความร้อนทั่วทุกอุปกรณ์และการใช้พลังงานทั้งหมดควรจะสูงและดังนั้นจึง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

รวมทั้งบรรจุภัณฑ์ตามที่แนะนำในส่วนดาวน์โหลด ระดับเวเฟอร์ ซึ่งบรรจุภัณฑ์ที่ต้องการเพราะมันช่วยให้ต้นทุนต่ำ ด้วยการผลิตชุดขนาดแพคเกจขนาดเล็กและปรับปรุงความน่าเชื่อถือ ส่วนนี้จะแนะนำการพัฒนาบรรจุภัณฑ์ รวมทั้งเทคนิคและหารือเกี่ยวกับปัญหาที่เกี่ยวข้องมีตัวอย่างหลายการปฏิบัติทั่วไปในระดับจุลภาค คือ ใช้บรรจุเวเฟอร์ซิลิคอนเวเฟอร์หมวก / แก้วความผูกพันกับ MEMS อุปกรณ์เวเฟอร์เพื่อให้บรรลุลึกลับ / ปิดผนึกสูญญากาศดังแสดงในรูปที่ 1เทคนิคการเชื่อมที่แตกต่างกันมีการใช้เช่นการเชื่อม เทคติกเชื่อม ฟิวชั่นเชื่อม บัดกรี และแก้วฟริตพันธะ [ 2 ] , [ 5 ] , [ 10 ] ปัญหาที่พบบ่อยสำหรับเชื่อมเทคนิคคือ อุณหภูมิสูง ( จากหลายร้อยพัน OC ) เพื่อให้ติดกันที่มีคุณภาพเวลาเชื่อมสั้น มันอาจจะยากที่จะบรรลุลึกลับ / ปิดผนึกสูญญากาศของสูงเปอร์เซ็นต์ของอุปกรณ์บนเวเฟอร์ กาวอีพ็อกซี่และพอลิเมอร์ เช่น 33-38 BCB [ ] , ยังใช้ในการสร้างพันธะเชื่อมแหวนเพื่อลดอุณหภูมิ แต่ไม่เถียง โพลีเมอร์และมักจะใช้สำหรับการใช้งานที่มีความต้องการ hermeticity สุญญากาศต่ำเพื่อลดภาระความร้อนของกระบวนการเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่มีความร้อนได้รับพัฒนาขึ้นเพื่อกักความร้อนบริเวณรอบเกาะแหวน [ 5 ] [ 6 ] ถิ่นความร้อนคือได้โดยใช้เครื่องไมโครขึ้นด้านบนของอุปกรณ์พื้นผิวและลวดลายในรูปร่างเชื่อมแหวน การป้อนข้อมูล ปัจจุบันเครื่องทำน้ำอุ่นไมโครและความร้อนจูลช่วยแบบฟอร์มพันธบัตรที่รัดกุมกับซิลิคอน หรือ หมวกแก้ว ตัวอย่าง กลุ่มหนึ่งจากมหาวิทยาลัยมิชิแกนแสดงให้เห็นถึงถิ่นที่จะเชื่อมอลูมิเนียม / ซิลิคอน [ 6 ] แก้ว รูปที่ 1.4 แสดงแผนผังไดอะแกรมของเครื่องเชื่อมและ SEM เป็นภาพลักษณ์ของแพคเกจμ - เรโซเนเตอร์หลังจากที่ แก้ว ฝา ถูกบังคับเสียทันที การใช้วิธีการนี้ พวกเขามีความร้อนเขตถูกกักขังภายในภายใน 15 μ M ของแหล่งความร้อนสูงกว่า 1 , 000 องศาเซลเซียส เทคนิคนี้อย่างไรก็ตาม เป็นเรื่องยากที่จะใช้กับบรรจุภัณฑ์ระดับเวเฟอร์ เพราะมันต้องใส่ตัวต้านทานไมโครฮีตเตอร์รอบทุกอุปกรณ์และการใช้พลังงานโดยรวมควรจะสูงและดังนั้นจึง