悬空打线工艺在MEMS芯片固定中的应用分析

为解决MEMS加速度传感器芯片贴装过程中的外部应力变化对芯片内部结构产生的消极影响,研究提出了微机械硅芯片悬空打线工艺,对加速度传感器芯片进行固定封装,并运用有限元仿真分析软件,以加速度传感器的动力输出参数为量化指标,对比分析传统黏合剂粘贴封装和悬空打线封装的实施效果。研究结果表明,悬空打线工艺可避免外部应力变化对MEMS芯片内部结构产生的消极影响,确保了MEMS芯片全温环境下的参数稳定;随着模态阶数的增加,封装前后不同封装方式的加速度传感器的固有频率均呈现非线性增加,前4阶封装前后的加速度传感器固有频率相近,而后6阶中采用悬空打线工艺封装的加速度传感器芯片固有频率明显大于采用传统黏合剂粘贴封装的加速度传感器固有频率,且前者与封装前的加速度传感器芯片固有频率较接近;封装前加速度传感器芯片的滤波前信号呈现剧烈的波动,经过滤波后的信号更加平滑,对信号的还原度更好,采用悬空打线工艺封装加速度传感器芯片的输出,其滤波前后的信号变化规律与封装前的信号变化规律较为一致,对于采用传统黏合剂粘贴封装的加速度传感器芯片输出信号呈现不同程度的失真。