Research on Wafer-Level MEMS Packaging with Through-Glass Vias

유리투과비아를 이용한 웨이퍼 레벨 MEMS 패키징 연구

소환

양, F.; 걸다.; 양, J.; 장, M.; 닝, J.; 양, F.; Si, C. 유리 관통 비아를 사용한 웨이퍼 레벨 MEMS 패키징에 관한 연구. 마이크로머신 2019 , 10 , 15.

키워드

  • 웨이퍼 레벨 패키징
  • 유리 통과 비아(TGV)
  • 레이저 드릴링
  • 양극결합
  • MEMS 장치
  • 신뢰할 수 있음
  • 비용 효율적

짧은

이 기사에서는 레이저 드릴링으로 생성된 유리 통과 비아(TGV)를 사용하여 MEMS(미소 전자 기계 시스템) 장치를 제조하는 방법을 제시하고, 웨이퍼 레벨 패키징에 대한 안정적이고 비용 효율적인 접근 방식을 제공합니다. 이 방법은 MEMS 구조를 포함하는 실리콘 웨이퍼에 레이저로 드릴링된 비아가 있는 유리 웨이퍼를 양극 접합한 다음 전자빔 증발을 사용하여 전기적 상호 연결을 위해 비아 측면에 금속을 증착하는 작업을 포함합니다.

요약

이 기사에서는 레이저 드릴링으로 생성된 유리 통과 비아(TGV)를 사용하여 MEMS(Microelectromechanical Systems)를 제조하는 방법을 제시합니다. 소식통은 웨이퍼 레벨 패키징이 MEMS 장치의 수명과 신뢰성에 필수적이며 전기적 상호 연결과 본딩이 이러한 유형의 패키징의 두 가지 주요 측면이라고 설명합니다. 이 기사에서는 TSV(실리콘 관통전극) 기술이 상호 연결을 위한 일반적인 접근 방식인 반면, TGV 기술은 유리의 우수한 기계적, 열적, 화학적 내성은 물론 낮은 유전 상수와 같은 이점을 제공한다는 점을 강조합니다.

이 기사에서는 Pyrex 7740 유리에 구멍을 뚫기 위해 피코초 레이저를 사용하여 TGV를 만드는 과정을 간략하게 설명합니다. 연구원들은 드릴링 효율성과 구멍 품질을 최적화하기 위해 다양한 레이저 매개변수를 실험했습니다. 소스는 다양한 레이저 경로 직경, 스캔 시간, 단계 깊이 및 단계 시간이 결과 구멍에 어떤 영향을 미치는지 자세히 설명합니다. 그들은 또한 동심원 원형 레이저 경로를 사용하면 다양한 두께의 유리에 다양한 비아 홀 크기를 드릴링할 수 있다는 점에 주목했습니다.

TGV를 뚫은 후 연구원들은 양극 결합을 사용하여 유리를 실리콘 구조에 결합했습니다. 그들은 MEMS 패키징에 적합한 깨끗한 접합 영역을 관찰하여 이 방법의 효율성을 확인했습니다. 소스는 비아홀 측면에 얇은 금속막을 증착하여 실리콘 구조와 외부 사이의 접촉을 보장함으로써 전기적 상호 연결을 달성한 방법을 추가로 설명합니다.

연구원들은 이 TGV 기반 제조 공정을 사용하여 링형 MEMS 자이로스코프와 빗형 마이크로 가속도계를 성공적으로 패키징했습니다. 게터를 사용한 자이로스코프는 2년 넘게 1Pa 이하의 안정적인 진공을 유지했다. 이 기사에서는 MEMS 제조에 대한 이러한 접근 방식이 비용 효율적이고 안정적이며 프로토타입 제작과 대량 생산 모두에 적합하다는 결론을 내렸습니다.

출처: https://pdfs.semanticscholar.org/50c1/46ed3774b60621d651fec8eac023367685f9.pdf

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