垂直分工體系成形　MEMS封裝加速邁向標準化

　　目前許多MEMS制造商具備獨特的晶圓堆疊方案，并已導入生產(chǎn)慣性感測器，包括晶圓凸塊到金屬對金屬接合、MEMS內矽晶、多晶矽填充導孔到中介層導孔等方式；然而，在MEMS制造技術(shù)的競爭逐漸轉向功能性競爭的情況下，將有更多業(yè)者采納標準封裝方案，以拉低成本并加快開(kāi)發(fā)時(shí)程。

　　舉例來(lái)說(shuō)，無(wú)晶圓廠(chǎng)的應美盛（InvenSense）即與臺積電、格羅方德（GLOBALFOUNDRIES）等晶圓代工廠(chǎng)合作，以高效率、低成本的鋁鍺共晶金屬對金屬接合覆蓋制作方法，將MEMS與ASIC結合，在消費性陀螺儀市場(chǎng)大有斬獲。值得注意的是，該公司目前公開(kāi)授權此相互連結技術(shù)，透過(guò)與其他晶圓廠(chǎng)認證制程，與多專(zhuān)案晶圓（Multi Project Wafer）結合，相較獨立研發(fā)而言，可發(fā)展出更多應用與技術(shù)。

　　目前兩家主要MEMS晶圓代工業(yè)者都將目標放在客戶(hù)尋求的矽穿孔（TSV）平臺上，以滿(mǎn)足MEMS業(yè)者對小尺寸封裝的殷切需求。Silex Microsystems長(cháng)期以來(lái)提供TSV模組給客戶(hù)，而Teledyne DALSA為MEMS晶圓廠(chǎng)客戶(hù)，也在晶圓層級MEMS連結ASIC方面，開(kāi)發(fā)低成本W(wǎng)et-plated Copper TSV平臺。Teledyne DALSA使用授權的Alchimer電鍍制程技術(shù)，在同一個(gè)制程模組整合導孔隔離（Via Isolation）及填充，以達到更佳的成本效率，并與該公司合作開(kāi)發(fā)量產(chǎn)。

　　意法半導體（ST）則以更獨特的方式，自行在MEMS晶片上制造TSV，并將晶片附著(zhù)在主機板上。此方法藉由蝕刻空氣間隙，消除接合焊盤(pán)所需的空間，以隔離的多晶矽導孔取代，雖用基本MEMS制程，但必須在大約十倍的尺寸上進(jìn)行，才能以打線(xiàn)接合或覆晶方式附著(zhù)于A(yíng)SIC。如此一來(lái)，晶片尺寸可較溫和增加成本的TSV制程減少20～30%，總成本較低。該公司目前以此技術(shù)量產(chǎn)加速度計，并表示接下來(lái)將導入陀螺儀，甚至用于更小的多晶片模組。

　　同時(shí)，Bosch Sensortec及Murata/VTI也運用自己的技術(shù)，但封裝基礎架構則利用外包形式。Bosch Sensortec采取相對傳統的焊接凸塊方式連接MEMS和ASIC。Murata以矽晶中介層、蝕刻導孔周?chē)木仃嚫采wMEMS慣性感測器，并以硼矽玻璃填充，然后覆晶于打薄的ASIC上，在其四周加上較大的焊接球，將整層裝上主機板。

　　至于中介層部分則可由其MEMS晶圓廠(chǎng)或工程基板供應商如PlanOptik制造，凸塊則由ASIC供應廠(chǎng)或凸塊轉包商負責，而最后可能在馬來(lái)西亞的Unisem將晶片接合到晶圓、進(jìn)行裝球及底部填充。

　　顯而易見(jiàn)，MEMS標準封裝技術(shù)，以及垂直分工的生態(tài)系統正快速崛起，將為往后的MEMS產(chǎn)業(yè)帶來(lái)全新的樣貌。