（１）ＭＥＭＳ封装需要考虑的特殊问题 ＭＥＭＳ技术是一门相当典型的多学科交叉渗透的
综合性学科，而 ＭＥＭＳ封装是在微电子封装的基础上发展起来的，但它与集成电路 （ＩＣ）封
装存在着一定的差异。与传统的ＩＣ封装相比，ＭＥＭＳ封装过程中需要重点考虑的问题有四个。
① 硅片厚度问题。ＩＣ 封 装 中 使 用 的 是 标 准 硅 片，不 同 直 径 大 小 的 硅 片 具 有 不 同 的 厚
度。ＭＥＭＳ器件中的键合硅片或玻璃厚度可能超出常用的ＩＣ 硅片厚度，这就对设计封装方
案提出了挑战。
② 划片问题。ＭＥＭＳ进行批量生产时是在同一片硅片上加工出几百个形状相同的微结
构或者微系统。ＭＥＭＳ结构的释放可以在硅片划片之前或之后进行。划片时需要对 ＭＥＭＳ
结构中的敏感元件部分做出保护，使其不受微粒和流体的破坏以能够承受振动冲击的影响，
只有这样才能保证 ＭＥＭＳ结构的完整和清洁。
③ 热设计问题。在 ＭＥＭＳ中，散热器件的冷却，尤其是热执行器的散热，需要对温度
波动源进行控制，这些温度波动源的存在会对附近的 ＭＥＭＳ 执行器和传感器造成不利的影
响。因此，研究解决局部散热问题的方法同样是一大挑战。
④ 保护层问题。尤其是 长 期 暴 露 在 外 界 环 境 下 的 ＭＥＭＳ 传 感 器 和 执 行 器 必 须 例 行 保
护，以免造成对器件可靠性的影响。
⑤ 其他特殊考虑。封装工艺会影响 ＭＥＭＳ材料固有的特有属性。例如，压阻或压电器
件会受到不良机械应力的影响。一旦受到这一影响，会发生如下情况：ａ 封装底座对硅片
产生应力作用，由于压阻传感器仅用来测量很小的应力范围，所以它会给出不准确的测量结
果；ｂ 将硅片粘接在封装底座的过程中会使硅片上元器件发生形变，这种形变不断累积就
会产生应力，而如此的工作环境会造成元器件性能发生偏移。
（２）圆片级封装技术 ＭＥＭＳ封装一般分为三个层次：圆片级封装、器件级封装和系
统级封装。
圆片级封装的主要目的是保护芯片或其他核心元器件，避免塑性变形或破裂，保护系统
信号转换电路，对部分元器件提供必要的电和机械隔离等。许多 ＭＥＭＳ器件需要进行晶片
键合，制作出电极及紧凑的腔体。另外，晶片键合还完成了一级封装。
阳极键合方法已被广泛应用，该方法将硅与玻璃、金属及合金在静电作用下键合，利用
外加电场使界面发生化学反应，以牢固形成化学键，方法简单有效。在硅玻璃阳极键合法
中，通常将硅片放置在薄玻璃衬底的顶部，在高温和外加电场的影响下，玻璃中的钠离子迁
移至硅玻璃边界处产生静电场，静电场的吸引力在分界面生成非常坚固的连接。在极间施
加电压２００～１０００Ｖ （视玻璃厚度而定），键合温度１８０～５００℃，玻璃键合强度可达到玻璃
或者硅本身强度量级甚至更高。硅硅互连可以利用阳极键合来实现，但需要中间夹层，在
其中一个抛光硅片 上 沉 积２～４μｍ７７４０＃ 玻 璃 膜，电 流 密 度 保 持 为１０Ａ／ｍ２，温 度 稳 定 在
４５０～５５０℃，即可实现良好的连接，键合强度同样可以达到硅或者绝缘体自身的强度量级，
而且气密性能良好。
