MEMS傳感器封裝,是MEMS傳感器設計、研發、制造過程中不可或缺的環節之一,直接決定MEMS傳感器的性能、體積、成本等。
MEMS傳感器,是實現微機電系統感知及信號處理的功能器件。MEMS傳感器利用敏感材料進行感知,可以檢測速度、壓力、溫度等參數,能夠廣泛應用在醫療設備、汽車電子、消費電子、航空航天等領域。MEMS傳感器通過微電子工藝、微機械工藝制造得到,封裝是其制造過程中的重要環節之一。
MEMS傳感器封裝在MEMS傳感器制造成本中份額占比達到30%以上;在MEMS傳感器故障原因中,由于MEMS傳感器封裝導致的問題占比達到1/2左右;MEMS傳感器封裝技術的先進與否,直接影響MEMS傳感器的體積大小,進而影響其應用場景的拓展。因此MEMS傳感器封裝技術研究、技術升級的重要性突出。
MEMS傳感器封裝需要考慮電氣性能、散熱性能、功耗、密封性、抗震動沖擊性、體積大小等多個方面,常見的封裝工藝主要有硅通孔(TSV)、玻璃通孔(TGV)、芯片級封裝(CSP)、晶圓級封裝(WLP)等。TSV、TGV可以應用在CSP封裝、WLP封裝中,實現芯片堆疊互連,在提高性能的同時可以縮小體積,并能夠提升散熱性、降低功耗。
MEMS傳感器封裝材料主要包括金屬、陶瓷、塑料等。其中,MEMS傳感器陶瓷封裝具有高頻、高絕緣、高導熱、氣密性好、機械強度高、耐高溫、耐潮濕、耐腐蝕、可靠性高等優點,常見材料例如氧化鋁(Al2O3)、氮化硅(Si3N4)等,可以采用先進封裝工藝。
受益于下游產業不斷發展壯大,MEMS傳感器特別是高端產品需求不斷增長。2018-2024年,全球MEMS傳感器市場整體保持上升態勢,年復合增長率為8.6%。在此背景下,MEMS傳感器封裝市場規模持續擴大。
新思界
行業分析人士表示,在全球范圍內,MEMS傳感器封裝市場參與者主要有中國臺灣日月光(ASE)、中國臺灣南茂科技(Chipmos Technologies)、美國安靠(Amkor Technology)、新加坡聯測優特(UTAC)等境外企業,以及江蘇長電科技股份有限公司、天水華天科技股份有限公司等境內企業。