MEMS器件的设计可以用哪些材料
2021-11-03
能否研发管用的MEMS设计材料和设计方式，在相当的程度上决定了一款MEMS新产品是作为样品滞留在实验室，还是走上生产线产为社会创造经济效益。因此博研小编认为加强对MEMS器件设计工艺的研发，尤其是开发出成本低、效果理想的材料和设计技术，对于MEMS产业具有极其重要的意义。
MEMS器件设计材料
不同的MEMS器件对设计材料的要求也不同。概括地说，MEMS器件对设计材料有如下要求：
·设计材料的电导率要低，以降低电信号的传送干扰；
·传热性要好，对某些应用需要散热，而另一些应用（如热传感器）则要求与外界温度保持一致；
·密封性要好，对一些微机械结构来说，空气中的某些气体成分对其有腐蚀作用，且杂质也会影响MEMS的正常工作，因而此时要求设计材料有良好的密封性能，以保证器件的高可靠性。
目前用于MEMS器件设计的主要材料有陶瓷、塑料和金属等。
1、陶瓷设计材料
陶瓷是硬脆性材料，具有很高的杨氏模量。作为一种设计材料，陶瓷有良好的可靠性、可塑性且易密封[4-5]。此外，陶瓷具有较高的绝缘性能和优异的高频特性，其线性膨胀系数与电子元器件的非常相近，化学性能稳定且热导率高，被广泛用于多芯片组件、焊球阵列等设计中。但唯一不足的是陶瓷设计的成本较高。
2、塑料设计材料
在同样的设计效果下，塑料设计的低成本优势非常明显。但是，塑料设计不能实现气密性设计。塑料设计采用的两种设计方法是预成型和后成型。预成型是指塑料壳体在MEMS芯片安装到引线框架前制成；而在后成型塑料设计中，塑料壳体在MEMS芯片安装到引线框架后形成，这会造成MEMS芯片和键合引线遭受恶劣制模环境的影响。
3、金属设计材料
由于金属设计结构坚固且易于组装，所以对MEMS器件设计有很大的吸引力。但因金属材料，包括复合金属材料，都有其不足之处，故难以满足MEMS设计的性能要求。于是各种金属基复合材料便应运而生了。
4、金属基复合材料设计
据博研小编来了解，在电子设计包括MEMS器件设计领域，得到最广泛应用的金属基复合材料当属Al/SiCp。与其他的设计材料相比，金属基复合材料有下列优点：
·该类材料热膨胀系数较低，既能做到与电子元器件材料的热膨胀系数相匹配，又具有高导热性和低密度。
·材料制备灵活，生产费用不高，价格正在不断地降低。
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