侵權投訴

              一文解析MEMS和傳感器封裝的挑戰

              電子設計 ? 2021-04-29 17:33 ? 次閱讀

              MEMS和傳感器設備推動了物聯網(IoT)在電子技術的眾多應用中部署數十億個傳感器,這將改善我們周圍的世界并改善人類狀況。實際上,當今的MEMS和傳感器具有令人難以置信的功能,并通過更多的集成不斷增強。它們的物理尺寸在縮小,為它們供電所需的能量不斷降低。

              智能模塊和SiP集成將允許在IoT中大規模部署連接設備。為此,價值鏈中的不同解決方案提供商將需要共同努力。需要出現簡化的供應鏈,系統集成商需要開發設計套件之類的東西,以供行業設計工程師在設計特定模塊或SiP之前評估不同的系統配置。ASE Group有一個設計工具包(DK),可幫助設計人員縮短產品上市時間。

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              圖片由ASE提供

              設計人員可以使用這樣的開發套件在四個月內從原型制作到生產。

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              圖片由ASE提供

              MEMS和傳感器經常被遺忘的組件是物理封裝,可以機械地保護MEMS /傳感器和電氣互連,并提供熱管理。ASE高級應用工程經理Christophe Zinck說,針對不同解決方案的這些類型的封裝中有很多定制化功能,特別是在MEMS中,正在出現新的工藝開發??缙脚_標準化是不可能的。他的公司將對包裝設計進行深入的仿真,然后在實際制造包裝之前將其提供給客戶以進行評估。在設計的一開始就需要考慮該封裝。

              應力優化是MEMS /傳感器設計的封裝設計的關鍵方面。仿真將演示包裝上的最大應力,查看翹曲并查看包裝由不同類型的材料組成時的性能(圖1)。

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              圖1LGA與WLP封裝的翹曲比較(圖片由ASE提供)

              消費產品和智能手機等應用程序有時會將傳感器連接到玻璃上。在這里,強大的建模以及有時可能會利用現有平臺的設計交互建模都是必須的。Zinck說,光學制造設計(DFM)將有未來的應用,例如隨著手的運動來改變射頻。圖2給出了針對特定MEMS器件(例如慣性測量單元(IMU))的最佳封裝選擇的一個很好的例子。

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              圖2封裝的最大應力和整個溫度的翹曲是成功獲得IMU解決方案的關鍵因素。(圖片由ASE提供)

              不同的包裝技術和物料清單(BOM)選擇標準將確定客戶所需的性能水平(圖3)。

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              圖3慣性和環境傳感器有不同的需求??蛻艨梢栽诎b解決方案中根據自己的需求選擇最佳參數。一個包不僅僅是保護。(圖片由ASE提供)

              汽車是電子行業一個快速增長的市場。與大多數行業相比,該行業對其MEMS封裝要求的需求和需求有很大不同。自動駕駛汽車的趨勢正在發展,在此智能手機和短信世界中,諸如攝像頭,激光雷達和雷達等傳感器將使道路和駕駛更加安全,事故更少。自動駕駛汽車將需要大量的冗余,高集成度的包裝以及更多,但是更小的包裝將會出現。

              ASE的Zinck認為:“該市場具有近乎軍事般的韌性,而無需遵守MIL規范?!痹谄嚋y試中將ppm設為零可能是不可能的,但這是一種心態。SiP封裝在此領域因模塊化和更小的占位空間而受到青睞。舊版軟件包在這里以及AEC-Q100級別中都很重要(圖4)。

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              圖4汽車遺留封裝解決方案包括SOP,Unibody,DIP,芯片組,Open Cavity SOIC和LGA。傳統汽車封裝的關鍵技術包括應力隔離,軟芯片連接(DA),軟DA上的引線鍵合(WB)和凝膠涂層/填充(在汽車等惡劣環境中需要)等。(圖片由ASE提供)

              汽車中的MEMS的需求必須在封裝方面不斷發展,以增強這些獨特器件的集成度,尺寸和性能(圖5)。

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              圖5汽車中的MEMS封裝趨勢允許更好地集成管芯,低封裝應力,EMI屏蔽,更小的電路板占位空間等等。(圖片由ASE提供)

              SiP封裝在汽車領域具有自己的功能和需求。屏蔽,散熱增強,堆疊式芯片和天線集成只是ASE在這個關鍵市場領域為客戶所做的工作(圖6)。

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              圖6SiP解決方案在汽車市場上比比皆是,可實現屏蔽,堆疊芯片,裸芯片解決方案,集成無源組件,散熱增強等功能。(圖片由ASE提供)

              Zinck提到在200oC這樣的汽車環境中,霉菌會釋放出硫并侵蝕金屬絲。在此溫度下會出現新的故障模式,但在165oC以下會消失。

              在智能傳感器系統中應用的一個很好的例子可以是具有光,接近和方向感測的小型手持式設備,或者是身體運動傳感器陣列,甚至是生理信號監測和報告設備。設計工程師尋求增強的軟件,更好的連接性和復雜的硬件(圖7)。

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              圖7智能傳感器系統(包含傳感器的SiP)在包裝方面有非常特殊的需求。(圖片由ASE提供)

              當今市場上有如此眾多的光學傳感器設計,其中一個特別增長的領域是可穿戴設備領域。針對可穿戴應用的占位面積和設備高度,出現了越來越多的困難規格。對更多具有硅通孔(TSV)的3D晶圓級封裝(3D WLP)的需求將使MEMS和傳感器進一步實現智能集成。3D WLP也正在成為可穿戴和醫療應用中的一項關鍵技術(圖8)。

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              圖8光學傳感器在包裝上有其自身的特殊需求,尤其是在不斷發展的可穿戴設備領域。該傳感器需要與無源器件,電源管理和其他微控制器管芯等集成在一起。ASE提供光信號分析,固件共鑒定,系統級測試以及唯一適合的SiP封裝設計。(圖片由ASE提供)

              實際上,這里的關鍵挑戰并不涉及MEMS和傳感器本身的封裝。相反,主要挑戰將是外包組裝和測試(OSAT)社區如何有效交付最合適的體系結構,以滿足客戶模塊和/或SiP集成需求。

              ASE的團隊協作使其成為強大的合作伙伴,其功能包括ASE組裝和測試;ASE材料組;USI供應鏈管理,系統設計能力,系統級別測試等;和ISE Labs,用于開發測試程序,測試接口硬件和工程測試服務,資格和可靠性測試以及故障分析功能。涵蓋工程設計到大批量生產的全套交鑰匙服務。

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              Boréas壓電觸感馬達將小型化的HD觸覺反饋技術應用到運動手環和智能手表中

              對比線性馬達(LRA)和轉子馬達(ERM)這兩項主宰可穿戴設備和其他小型設備觸覺控制領域的傳統技術,....
              發表于 04-28 10:38 ? 1053次 閱讀
              Boréas壓電觸感馬達將小型化的HD觸覺反饋技術應用到運動手環和智能手表中

              C8051F060單片機的數字傳感器系統硬件如何設計?

              隨著科學技術的發展,智能控制技術開始在電子測試領域廣泛地應用。在現代工業測控系統中,人們往往將各種傳....
              的頭像 電子發燒友網工程師 發表于 04-28 10:32 ? 147次 閱讀
              C8051F060單片機的數字傳感器系統硬件如何設計?

              防水泄壓膜怎么實現密封腔體內外壓力平衡

              防水已成為這個現在各行業領域產品的必備要求,隨著防水技術越來越成熟化,電子產品與非電子產品的密封腔體....
              發表于 04-28 10:13 ? 19次 閱讀
              防水泄壓膜怎么實現密封腔體內外壓力平衡

              探討FPGA的無線傳感網絡信道波形整形濾波器

              針對模擬濾波器設計靈活性差且不能很好地支持數據通信的并行和速度等問題,利用Altera公司Cyclo....
              的頭像 電子發燒友網工程師 發表于 04-28 10:05 ? 112次 閱讀
              探討FPGA的無線傳感網絡信道波形整形濾波器

              基于Raspberry Pi Pico的GPIO引腳使用運動傳感器

              通過設置運動傳感器來學習輸入和輸出的基礎知識。
              的頭像 電子設計 發表于 04-28 09:57 ? 154次 閱讀
              基于Raspberry Pi Pico的GPIO引腳使用運動傳感器

              如何去設計超聲波液體密度傳感器?

              超聲波液體密度計的工作原理是什么? 基于FPGA的超聲波液體密度傳感器的設計 ...
              發表于 04-28 06:31 ? 0次 閱讀
              如何去設計超聲波液體密度傳感器?

              建筑施工用的揚塵監測儀的系統組成以及特點的介紹

              隨著我國對環境治理要求越來越高,PM2.5越來越成為環境監測的重要指標,而空氣中的揚塵作為影響PM2....
              發表于 04-27 17:05 ? 91次 閱讀
              建筑施工用的揚塵監測儀的系統組成以及特點的介紹

              基于RP2040的Pico可用作PIO的邏輯分析儀

              基于RP2040的Pico可用作PIO的邏輯分析儀。擴展示例以將結果導出到sigrock和Pulse....
              的頭像 電子設計 發表于 04-27 15:08 ? 302次 閱讀
              基于RP2040的Pico可用作PIO的邏輯分析儀

              NB-IoT和LoRa分別是什么,它們有什么不同

              一、感知層(信息獲取層),即利用各種傳感器等設備隨時隨地獲取物體的信息; 二、網絡層(信息傳輸層),....
              發表于 04-27 14:27 ? 100次 閱讀
              NB-IoT和LoRa分別是什么,它們有什么不同

              電池供電低功耗NBIOT模塊的產品特點說明

              一、NBIOT采集終端內置(防水外殼+ER34615電池(19000mAh+復合電容)+升壓模塊(5....
              的頭像 無線抄表與傳統抄表有哪些區別? 發表于 04-27 14:17 ? 175次 閱讀
              電池供電低功耗NBIOT模塊的產品特點說明

              SI4432,SI4463,SI4438,LORA方案的對比

              1,基本參數對比 2, SI4432: SI4432是一款高集成度的芯片,減少了外圍器件的成本,同時....
              的頭像 無線抄表與傳統抄表有哪些區別? 發表于 04-27 14:12 ? 292次 閱讀
              SI4432,SI4463,SI4438,LORA方案的對比

              基于具有天氣預報功能的溫濕度壓力測試裝置系統

              本文將介紹一個具有天氣預報功能的溫濕度壓力測試裝置。該裝置可以在脫機模式下工作,并將數據傳輸到智能家....
              的頭像 電子設計 發表于 04-27 14:03 ? 260次 閱讀
              基于具有天氣預報功能的溫濕度壓力測試裝置系統

              sense-id:LORA溫濕度傳感終端

              STAF-470-TH-02溫濕度傳感終端是由慧感嘉聯自主研發的全新一代LORA環境溫濕度傳感終端,....
              發表于 04-27 13:56 ? 41次 閱讀
              sense-id:LORA溫濕度傳感終端

              基于分布式無線傳感網絡的異常數據檢測方案

              在無線傳感器網絡中,由于傳感器節點的帶寬、功率、計算能力有限,傳統的集中式方案難以區分海量數據中的異....
              發表于 04-27 11:45 ? 19次 閱讀
              基于分布式無線傳感網絡的異常數據檢測方案

              比亞迪半導體部分電流傳感器產品亮相上海車展

              4月19日,今年全球第一個備受矚目的A級車展——第十九屆上海國際汽車工業展覽會,在上海國家會展中心如....
              的頭像 電子發燒友網工程師 發表于 04-27 11:29 ? 442次 閱讀
              比亞迪半導體部分電流傳感器產品亮相上海車展

              智能制造趨勢下 國產工業機器人未來該如何發展?

              工業機器人成智能制造發展的重要力量,相對于發達國家,我國工業機器人還有較大發展空間。整體而言,智能制....
              的頭像 Les 發表于 04-27 10:25 ? 542次 閱讀
              智能制造趨勢下 國產工業機器人未來該如何發展?

              傳感器的的基本知識介紹

              傳感器指能感知某一非電量的信息,并能將之轉化為可加以利用的信息的裝置?;蛘哒f是將被測非電量信號轉換為與之有確定對應關系的...
              發表于 04-27 07:48 ? 0次 閱讀
              傳感器的的基本知識介紹

              請問怎樣去設計一種TCSC實驗控制器前置單元?

              請教大神怎樣去設計一種TCSC實驗控制器前置單元?...
              發表于 04-27 07:09 ? 0次 閱讀
              請問怎樣去設計一種TCSC實驗控制器前置單元?

              稱重傳感器四根線怎么接?

              發表于 04-26 13:22 ? 0次 閱讀
              稱重傳感器四根線怎么接?

              LabVIEW 2010為什么可以幫你實現更高效的測量?

              請教各位,LabVIEW 2010為什么可以實現更高效的測量?...
              發表于 04-26 07:15 ? 0次 閱讀
              LabVIEW 2010為什么可以幫你實現更高效的測量?

              煙霧報警器電路原理解析

              煙霧報警器由紅外發光管、光敏三極管構成,電路如附圖所示。當被監視的環境潔凈無煙霧時.紅外發光二極管VD1以預先調好的起始電...
              發表于 04-23 06:00 ? 0次 閱讀
              煙霧報警器電路原理解析

              CAT-RTD0005 彈簧加壓式螺紋軸承 RTD

              看產品文檔或聯系我們以了解最新的機構審批信息。? 產品類型特性 傳感器類型? 軸承探頭 元件材料? 鉑, 銅, 鎳 引線導線種類? PTFE 使用環境 最大溫度? 250?°C?[?482?°F?] 包裝特性 元件包裝? 不銹鋼探針,銅質尖端 參考編號 TE 內部編號 CAT-RTD0005...
              發表于 12-16 08:00 ? 44次 閱讀
              CAT-RTD0005 彈簧加壓式螺紋軸承 RTD

              CAT-RTD0006 卡口式尖端敏感 RTD 探頭

              看產品文檔或聯系我們以了解最新的機構審批信息。? 產品類型特性 傳感器類型? 軸承探頭 元件材料? 鉑, 銅, 鎳 引線導線種類? PTFE 使用環境 最大溫度? 250?°C?[?482?°F?] 包裝特性 元件包裝? 不銹鋼探針,銅質尖端 參考編號 TE 內部編號 CAT-RTD0006...
              發表于 12-16 08:00 ? 34次 閱讀
              CAT-RTD0006 卡口式尖端敏感 RTD 探頭

              CAT-RTD0007 柔性鎧裝尖端敏感 RTD 探頭

              看產品文檔或聯系我們以了解最新的機構審批信息。? 產品類型特性 傳感器類型? 軸承探頭 元件材料? 鉑, 銅, 鎳 引線導線種類? PTFE 使用環境 最大溫度? 250?°C?[?482?°F?] 包裝特性 元件包裝? 不銹鋼探針,銅質尖端 參考編號 TE 內部編號 CAT-RTD0007...
              發表于 12-16 08:00 ? 20次 閱讀
              CAT-RTD0007 柔性鎧裝尖端敏感 RTD 探頭

              CAT-RTD0008 小型投入式 RTD 探頭

              看產品文檔或聯系我們以了解最新的機構審批信息。? 產品類型特性 傳感器類型? 軸承嵌入式探頭 元件材料? 鉑, 鎳 引線導線種類? PTFE, 護套電纜 使用環境 最大溫度? 250?°C?[?482?°F?] 包裝特性 元件包裝? 不銹鋼, 鍍錫 參考編號 TE 內部編號 CAT-RTD0008...
              發表于 12-16 08:00 ? 50次 閱讀
              CAT-RTD0008 小型投入式 RTD 探頭

              CAT-RTD0009 點傳感 RTD 探頭傳感器

              看產品文檔或聯系我們以了解最新的機構審批信息。? 產品類型特性 傳感器類型? 點傳感探頭 元件材料? 鉑 引線導線種類? PTFE 使用環境 最大溫度? 250?°C?[?482?°F?] 包裝特性 元件包裝? 不銹鋼和鋁 參考編號 TE 內部編號 CAT-RTD0009...
              發表于 12-16 07:00 ? 18次 閱讀
              CAT-RTD0009 點傳感 RTD 探頭傳感器

              CAT-RTD0010 帶壓縮配件的點傳感 RTD 探頭

              看產品文檔或聯系我們以了解最新的機構審批信息。? 產品類型特性 傳感器類型? 點傳感探頭 元件材料? 鉑 引線導線種類? PTFE 使用環境 最大溫度? 250?°C?[?482?°F?] 包裝特性 元件包裝? 不銹鋼和鋁 參考編號 TE 內部編號 CAT-RTD0010...
              發表于 12-16 07:00 ? 28次 閱讀
              CAT-RTD0010 帶壓縮配件的點傳感 RTD 探頭

              CAT-RTD0011 帶雙螺紋的點傳感 RTD 探頭

              看產品文檔或聯系我們以了解最新的機構審批信息。? 產品類型特性 傳感器類型? 點傳感探頭 元件材料? 鉑 引線導線種類? PTFE 使用環境 最大溫度? 250?°C?[?482?°F?] 包裝特性 元件包裝? 不銹鋼和鋁 參考編號 TE 內部編號 CAT-RTD0011...
              發表于 12-16 07:00 ? 16次 閱讀
              CAT-RTD0011 帶雙螺紋的點傳感 RTD 探頭

              CAT-RTD0012 螺紋式點傳感 RTD 探頭

              看產品文檔或聯系我們以了解最新的機構審批信息。? 產品類型特性 傳感器類型? 點傳感探頭 元件材料? 鉑 引線導線種類? PTFE 使用環境 最大溫度? 250?°C?[?482?°F?] 包裝特性 元件包裝? 不銹鋼和鋁 參考編號 TE 內部編號 CAT-RTD0012...
              發表于 12-16 07:00 ? 16次 閱讀
              CAT-RTD0012 螺紋式點傳感 RTD 探頭

              CAT-RTD0013 導管盒點傳感 RTD 探頭

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              發表于 12-16 07:00 ? 21次 閱讀
              CAT-RTD0013 導管盒點傳感 RTD 探頭

              CAT-RTD0014 空氣傳感 RTD 探頭面板

              看產品文檔或聯系我們以了解最新的機構審批信息。? 產品類型特性 傳感器類型? 空氣傳感探頭 元件材料? 鉑 引線導線種類? PTFE 使用環境 最大溫度? 250?°C?[?482?°F?] 包裝特性 元件包裝? 不銹鋼 參考編號 TE 內部編號 CAT-RTD0014...
              發表于 12-16 07:00 ? 28次 閱讀
              CAT-RTD0014 空氣傳感 RTD 探頭面板

              CAT-RTD0015 壁掛式 RTD 溫度傳感器

              看產品文檔或聯系我們以了解最新的機構審批信息。? 產品類型特性 傳感器類型? 空氣傳感探頭 元件材料? 鉑 引線導線種類? PTFE 使用環境 最大溫度? 135?°C?[?275?°F?] 包裝特性 元件包裝? 鋁 參考編號 TE 內部編號 CAT-RTD0015...
              發表于 12-16 07:00 ? 18次 閱讀
              CAT-RTD0015 壁掛式 RTD 溫度傳感器

              CAT-RTD0016 室外空氣傳感 RTD 探頭傳感器

              看產品文檔或聯系我們以了解最新的機構審批信息。? 產品類型特性 傳感器類型? 空氣傳感探頭 元件材料? 鉑 引線導線種類? PTFE 使用環境 最大溫度? 250?°C?[?482?°F?] 包裝特性 元件包裝? 不銹鋼 參考編號 TE 內部編號 CAT-RTD0016...
              發表于 12-16 07:00 ? 25次 閱讀
              CAT-RTD0016 室外空氣傳感 RTD 探頭傳感器

              CAT-RTD0017 暖通空調平均化 RTD 探頭

              看產品文檔或聯系我們以了解最新的機構審批信息。? 產品類型特性 傳感器類型? 平均化探頭 元件材料? 鉑 引線導線種類? PTFE 使用環境 最大溫度? 200?°C?[?392?°F?] 包裝特性 元件包裝? 不銹鋼 參考編號 TE 內部編號 CAT-RTD0017...
              發表于 12-16 07:00 ? 49次 閱讀
              CAT-RTD0017 暖通空調平均化 RTD 探頭

              CAT-RTD0018 帶壓縮配件的平均化 RTD 探頭

              看產品文檔或聯系我們以了解最新的機構審批信息。? 產品類型特性 傳感器類型? 平均化探頭 元件材料? 鉑 引線導線種類? PTFE 使用環境 最大溫度? 200?°C?[?392?°F?] 包裝特性 元件包裝? 不銹鋼 參考編號 TE 內部編號 CAT-RTD0018...
              發表于 12-16 07:00 ? 41次 閱讀
              CAT-RTD0018 帶壓縮配件的平均化 RTD 探頭

              CAT-RTD0019 雙螺紋平均化 RTD 探頭

              看產品文檔或聯系我們以了解最新的機構審批信息。? 產品類型特性 傳感器類型? 平均化探頭 元件材料? 鉑 引線導線種類? PTFE 使用環境 最大溫度? 200?°C?[?392?°F?] 包裝特性 元件包裝? 不銹鋼 參考編號 TE 內部編號 CAT-RTD0019...
              發表于 12-16 07:00 ? 22次 閱讀
              CAT-RTD0019 雙螺紋平均化 RTD 探頭

              CAT-RTD0020 12 MNPT 平均化 RTD 探頭傳感器

              看產品文檔或聯系我們以了解最新的機構審批信息。? 產品類型特性 傳感器類型? 平均化探頭 元件材料? 鉑 引線導線種類? PTFE 使用環境 最大溫度? 200?°C?[?392?°F?] 包裝特性 元件包裝? 不銹鋼 參考編號 TE 內部編號 CAT-RTD0020...
              發表于 12-16 07:00 ? 43次 閱讀
              CAT-RTD0020 12 MNPT 平均化 RTD 探頭傳感器

              CAT-RTD0021 帶導管盒的平均化 RTD 探頭

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              發表于 12-16 07:00 ? 27次 閱讀
              CAT-RTD0021 帶導管盒的平均化 RTD 探頭

              CAT-RTD0023 帶壓縮配件的不銹鋼 RTD 探頭

              看產品文檔或聯系我們以了解最新的機構審批信息。? 產品類型特性 傳感器類型? 通用探頭 元件材料? 鉑, 銅, 鎳 引線導線種類? PTFE 使用環境 最大溫度? 250?°C?[?482?°F?] 包裝特性 元件包裝? 不銹鋼 參考編號 TE 內部編號 CAT-RTD0023...
              發表于 12-16 07:00 ? 50次 閱讀
              CAT-RTD0023 帶壓縮配件的不銹鋼 RTD 探頭

              CAT-RTD0024 不銹鋼 RTD 與插頭和插孔

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              發表于 12-16 07:00 ? 32次 閱讀
              CAT-RTD0024 不銹鋼 RTD 與插頭和插孔

              CAT-RTD0026 SS 定長切割 RTD 探頭傳感器

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              發表于 12-16 07:00 ? 50次 閱讀
              CAT-RTD0026 SS 定長切割 RTD 探頭傳感器
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