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[转帖] MEMS技术与IC技术的主要差别

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发表于 2017-2-27 14:18:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
经过几十年的研究与开发,MEMS器件与系统的设计及制造工艺逐步成熟,但产业化、市场化的MEMS器件的种类并不多,还有许多MEMS仍未能大量走出实验室,充分发挥其在军事与民品中的潜在应用,还需要研究和解决许多问题。究其原因,在于MEMS器件是属于多域值器件,与传统的IC器件相比有重大差别。从工艺上看,尽管MEMS技术是在集成电路(IC)技术的基础上发展起来的,MEMS技术沿用了许多IC制造工艺。但同时,还发展了许多新的微机械加工工艺,如体微机械加工工艺、表面微机械加工工艺、LIGA工艺、准LIGA工艺和微机械组装技术等。从器件种类上看,MEMS器件与IC器件相比种类繁多,有光学MEMS,射频MEMS(RFMEMS),生物MEMS等,不同的MEMS其结构和功能差异很大,应用环境也大不相同。归纳起来,MEMS与IC之间的主要差别是:
    1)IC本质上是平面器件,典型的MEMS不是;
    2)IC依赖于隐埋于IC表面之下的效应,而MEMS通常是表面效应器件;
    3)IC无活动的零部件,而典型的MEMS是活动器件;
    4)IC的制作工艺方式使得它在以大圆片形式流入小心控制的IC标准生产线之前对环境相对地不敏感,而大圆片形式的MEMS到它封装好之前对环境都非常敏感。这就使得MEMS制造的每道后工序-划片、装架、引线制作、封装密封等都与IC不同且花费非常昂贵;
    5)IC器件主要是电信号,而MEMS器件有机械、光、电、多种信号;
    6)IC主要是表面加工工艺,而MEMS有多种加工工艺;
    7)IC主要是半导体材料,而MEMS有多种加工材料。
    由于MEMS技术与IC技术相比在材料、结构、工艺、功能和信号接口等方面存在诸多差别,难以简单的将IC技术移植到MEMS技术中,这就使得MEMS器件在设计、材料、加工、系统集成、封装和测试等各方面都面临着许多新的问题,其中封装是制约MEMS走向产业化的一个重要原因之一。
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