Applikation - Aufbau- und Verbindungstechnik

Thema

MEMS-Packaging

LTCC-MEMS-Package für einen drahtgebondeten 3D-Beschleunigungssensor (in Zusammenarbeit mit Fraunhofer EMI).

Drahtgebondeter MEMS in einem SMD-Package aus LTCC-Keramik (in Zusammenarbeit mit Fraunhofer EMI).

Bei Mikro-elektromechanischen Systemen (MEMS) handelt es sich um miniaturisierte Mikrosysteme mit mechanisch und elektrisch wirksamen Komponenten. Sie werden hauptsächlich mit den Technologien der Halbleiterfertigung aus Silicium hergestellt und weisen Strukturgrößen vom Nanometer- bis in den unteren Mikrometerbereich auf. Typische Vertreter sind Drucksensoren, Beschleunigungssensoren, Drehrate- und Drehwinkelsensoren oder auch mikrofluidische Systeme wie Druckköpfe. MEMS benötigen eine Plattform in Form eines Gehäuses, das abhängig von der Art des MEMS verschiedene Anforderungen erfüllt. Mit der LTCC/HTCC-Technologie lassen sich solche Packages komfortabel realisieren.

Die Vorteile LTCC/HTCC-basierter Packages sind:

  • Echte Hermetische Verkapselung des MEMS in Keramik,
  • Monolithische Integration elektrisch passiver Komponenten und von Leiterzügen zur MEMS-Kontaktierung,
  • Medienzuführung von Flüssigkeiten und Gasen über integrierte Kanäle und Kavitäten für Sensorik oder zur Kühlung,
  • Packaging mit optisch wirksamen MEMS (MOEMS) durch Integration von optischen Fenstern und Lichtwellenleitern in LTCC und
  • Integration passiver elektrischer Komponenten (Induktivitäten, Kapazitäten oder Widerstände) in das Package (Future Packages).

Das Fraunhofer IKTS hat im Bereich der MEMS-Gehäuse mehrere Lösungen zur hermetischen Verpackung eines Beschleunigungssensors entwickelt. Beispielhaft sind die technischen Kenndaten einer Gehäuselösung aufgeführt.

Technische Kenndaten

 

  • Baugröße 5,75 mm x 4 mm x 1,75 mm,
  • hermetischer Abschluss des MEMS,
  • vertikale Positionierung der Komponente und
  • SMD Bauform zur Integration in Standard Elektronik Anwendungen.

 

Leistungsangebot

 

  • Entwicklung von Gehäuselösungen für CMOS, MEMS, MOEMS-Komponenten
  • Elektrische und thermische Charakterisierung