一、MEMS是什么

　　MEMS是微電子機械系統(tǒng)的簡稱，尺寸在毫米乃至微米級別，應用非常廣泛，在5G通訊、安防監(jiān)控、工業(yè)自動化、汽車電子、消費電子等諸多領(lǐng)域，目前市面上的電子產(chǎn)品幾乎都應用了MEMS器件。

　　MEMS器件的主要優(yōu)點就是體積小、重量輕、易于集成，且功耗低、可靠性和靈敏度高，并且基于傳統(tǒng)的IC制造工藝，所以得到快速量產(chǎn)和應用。

　　微機電系統(tǒng)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般在微米甚至納米量級，是一個獨立的智能系統(tǒng)。

　　微機電系統(tǒng)是在微電子技術(shù)(半導體制造技術(shù))基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，融合了光刻、腐蝕、薄膜、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密機械加工等技術(shù)制作的高科技電子機械器件。

　　微機電系統(tǒng)是集微傳感器、微執(zhí)行器、微機械結(jié)構(gòu)、微電源微能源、信號處理和控制電路、高性能電子集成器件、接口、通信等于一體的微型器件或系統(tǒng)。MEMS是一項革命性的新技術(shù)，廣泛應用于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，是一項關(guān)系到國家的科技發(fā)展、經(jīng)濟繁榮和國防安全的關(guān)鍵技術(shù)。

　　MEMS側(cè)重于超精密機械加工，涉及微電子、材料、力學、化學、機械學諸多學科領(lǐng)域。它的學科面涵蓋微尺度下的力、電、光、磁、聲、表面等物理、化學、機械學的各分支。

　　常見的產(chǎn)品包括MEMS加速度計、MEMS麥克風、微馬達、微泵、微振子、MEMS光學傳感器、MEMS壓力傳感器、MEMS陀螺儀、MEMS濕度傳感器、MEMS氣體傳感器等等以及它們的集成產(chǎn)品。

　　但MEMS封裝并不是一種通用的封裝形式，不同結(jié)構(gòu)和用的MEMS器件，其封裝設計和封裝形式也不同，專用性很強，根據(jù)用途會有多種不同的元件結(jié)構(gòu)和封裝方式。

　　目前比較普遍采用的是芯片級裝配技術(shù)，其對裝配精度、操作環(huán)境、對準方式、拾取力度等都提出了嚴格的要求。

　　二、MEMS芯片級裝配的難點

　　1.封裝精度要求高

　　MEMS系統(tǒng)包含特殊的信號界面、外殼、內(nèi)腔等結(jié)構(gòu)，在MEMS器件與功能性基板鍵合過程中增加了拾取和放置時的位置及角度控制難度。

　　2.材質(zhì)脆弱，易破碎

　　MEMS器件，如微加速度傳感器、微馬達、微陀螺儀等，通常含有腔體或懸臂等機械部分，這些結(jié)構(gòu)由于尺寸微小，機械強度遠遠小于IC芯片，在劃片和組裝等后工序中，很容易因物理接觸和暴露而被損。

　　MEMS器件中很多部件不僅尺寸微小，而且材質(zhì)脆弱、易碎，如深槽、微鏡、扇片等，所以鍵合時所使用的壓力非常關(guān)鍵。壓力過小，則連接不緊密;壓力過大，則損傷元件。

　　可見，精準的定位精度和鍵合力度是提升MEMS芯片級裝配的良率的必要條件。

　　當元件厚度在50-150μm之間時，優(yōu)選的鍵合壓力是50～100g之間，旋轉(zhuǎn)錯位應小于0.3°，這樣才能最大程度降低對器件的損傷，提升貼合良率。

　　高精度對位、貼片，保證良率

　　微米級位置反饋，獲取精準數(shù)據(jù)，±0.01N力控精度，±2μm直線重復定位精度，±0.01°旋轉(zhuǎn)重復定位精度，徑向偏擺小于10μm，編碼器分辨率標準1μm，可在高速運行狀態(tài)下仍穩(wěn)定輸出，提升良率及可靠性。

　　真空吸取，壓力可控，降低損耗

　　國奧直線旋轉(zhuǎn)電機采用中空Z軸設計，預留氣管接口，真空吸取、即插即用，并可根據(jù)元件結(jié)構(gòu)及特性提供定制化服務;

　　帶有“軟著陸”功能，可實現(xiàn)±1.5g以內(nèi)的穩(wěn)定力度控制，支持速度、加速度及力度控制的程序化設定，使貼裝頭能夠以非常精準的壓力觸碰MEMS元件，降低損耗。

　　“Z+R”軸集成設計，提升速度

　　創(chuàng)新性的雙軸集成化解決方案，將傳統(tǒng)“伺服馬達+滾珠絲桿”合二為一，解決了Z軸自重負載問題，高速、精準完成元件Pick & Place，貼裝等動作，推力曲線平滑，峰值推力8-50N，有效行程10-50mm ，超高循環(huán)壽命，實現(xiàn)高效生產(chǎn)。