中国一流精细化工新材料提供商
2016-03-03
1.1 腐蚀性实验
微机电系统是精细加工的一种，它是建立在微米 / 纳米技术 （ micro/nanotechnology）基础上的21 世纪前沿技术， MEMS 本质上是一种 把微型机械元件（如传感器、 制动器等）与电子电路集成在同一颗芯片上的 半导体技术。 MEMS 与 IC 芯片整合、封装在一起是集成电路技术发展的新趋势，也是传统 芯片厂商的新机遇。 三维微电子机械系统（ 3D-MEMS），是将硅加工成三维结构，由带有金属电 容板的底座、 带有运动感应结构的中间层和顶盖 3 个不同的硅层用玻璃粘合 在一起组成。 MEMS 表面微机械加工工艺，是采用低压化学气相沉积（ LPCVD）方法获得 薄膜，通过若干沉积薄膜来制作结构，然后释放相应部件。 最常见的表面微 机械结构材料是采用 LPCVD 法沉积的多晶硅，因为多晶硅性能稳定且具备各 向同性。
18h
11.52 11.53 11.56 11.45
24h
11.48 11.47 11.51 11.40
48h
11.42 11.37 11.41 11.31
72h
11.37 11.34 11.31 11.12
A
B
12.04 12.05
11.87 11.82
11.97 11.83
11.90 11.73
24h
2.9/3.0 2.6/2.8 3.0/3.2 1.9/2.1
72h
2.0/2.3 1.9/2.1 2.1/2.3 1.2/1.4
A
B
3.0/3.2 3.1/3.4
2.9/3.1 2.9/3.2
2.2/2.5 1.8/2.0
2.5 寿命性实验-颜色变化
5. 颜色变化
24h
原液
72h
2.6 寿命性实验-铝腐蚀性
1.058
1.042 1.045 1.034 1.100 1.085
1.029
1.008 1.012 1.007 1.041 1.068
1.015
0.997 0.995 0.997 1.034 1.065
2.4 寿命性实验-碱度变化
4. 碱度变化
0h
1 2 3 4 3.2/3.3 3.1/3.3 3.4/3.7 2.2/2.4
MEMS 技术现状与发展前景 谷雨
1.2 腐蚀性实验
MEMS 材料有硅基、非硅、氧化矾和氧化铁等，材料不同，设计也不同，与传统 的 IC 半导体芯片相比， MEMS器件需要用到复杂程度更高的材料与分层结构； （ 2）将构建 MEMS 结构所需的专门工艺集成到半导体工厂较为困难。
1.3 腐蚀性实验
6. 铝腐蚀性
加热72h后，分别测1、2、A、B四种去胶液对铝的腐蚀性。（3和4对已 经证明铝有腐蚀） 结果：将铝片用砂纸打磨后，浸泡在上述溶液中，24h后，没有出现腐 蚀现象。
11.71 11.48
11.40 11.38
2.2 寿命性实验-pH变化
2. pH(3%)变化曲线
12.5
1 2变化
11.5
11.0
10.5 0h
6h
18h
24h
48h
72h
时间/ h
2.3 寿命性实验-密度变化
3.密度变化 0h 24h 72h
1
2 3 4 A B
MEMS 传感器现状及应用 王淑华
压力传感器是影响最为深远且应用最广泛的 M EM S 传感器 , 其性能由测量 范围 、 测量精度 、 非线性和工作温度决定 。从信号检测方式划分 , M EMS 压力传感器可分为压阻式 、电容式和谐振式等 ;从敏感膜结构划分 , 可分为圆形 、 方形 、 矩形和 E 形等 。硅压力传感器主要是硅扩散型压阻 式压力传感器 , 其工艺成熟 , 尺寸较小 , 且性能优异 , 性价比较高 。 MEM S 加速度计用于测量载体的加速度 , 并提供相关的速度和位移信息 。 M EMS 加速度计的主要性能指标包括测量范围 、 分辨率 、 标度因数稳定 性 、 标度因数非线性 、 噪声 、 零偏稳定性和带宽等。 MEM S 陀螺仪是一种振动式角速率传感器 ,其特点是几何结构复杂和精准 度较高 。M EMS 陀螺仪的关键性能指标包括灵敏度 、 满量程输出 、 噪 声 、 带宽 、 分辨率 、 随机漂移和动态范围等 。性能指标又可分为低精 度 、 中精度和高精度 。 借助新型材料 , 如 SiC 、 蓝宝石 、 金刚石及SOI 开发出的各种新型高可靠 MEMS 传感器 , 如温度传感器 、气体传感器和压力传感器具有耐高温 、耐 腐蚀 和防 辐 照等 性 能 , 进一 步 提高 了MEMS 传感器的精度和可靠性 。
因此， MEMS 的封装成本往往占到整个 MEMS 器件成本的 70%～80%，成为 MEMS 技术发展和产业化的关键步骤。目 前 ，MEMS 的 主 流 封 装 技 术 包 括 圆 片 级 （ WLP）、 器件级和系统级（ SIP）封装技术等三个层次（如图 2 所示）
1.4 腐蚀性实验
硅基MEMS加工技术主要包括体硅MEMS加工技术和表面MEMS加工技术。 体硅MEMS加工技术的主要特点是对硅衬底材料的深刻蚀,可得到较大纵 向尺寸可动微结构。 表面MEMS加工技术主要通过在硅片上生长氧化硅、氮化硅、多晶硅等 多层薄膜来完成MEMS器件的制作。利用表面工艺得到的可动微结构的纵 向尺寸较小,但与IC工艺的兼容性更好,易与电路实现单片集成。 目前国内主要采用体硅MEMS加工技术, 湿法SOG、干法SOG、正面体硅与体硅SOI等 几种体硅MEMS工艺具有各自的优缺点, 适合于多种MEMS芯片的加工,表面与体硅工 艺结合、工艺标准化、圆片级封装、与IC单 片集成、3D垂直堆叠封装、8英寸(200mm) 生产线是MEMS加工技术的发展趋势。
2.1 寿命性实验-质量变化
1. 质量变化曲线
0
1 2 3 4 A B
-5
重量的减少/ g
-10
-15
0h
6h
18h
24h
48h
72h
时间/ h
2.2 寿命性实验-pH变化
2. pH(3%)变化
0h
1 2 3 4 11.54 11.51 11.53 11.42
6h
11.65 11.56 11.59 11.47
硅MEMS器件加工技术及展望 徐永青,杨拥军
M EMS 传感器的门类品种繁多 , 分类方法也很多 。按其工作原理 , 可分为物理型 、 化学型和生物型三类[ 1] 。按照被测的量又可分为加速度 、 角速度 、 压力 、 位 移 、 流量 、 电量 、 磁场 、 红外 、 温度 、 气体成分 、 湿度 、 pH 值 、 离子浓 度 、 生物浓度及触觉等类型的传感器。