MEMS和传感器封装解决方案

MEMS 和传感器设备已经渗透到我们的日常生活中，已经进入从智能手机到汽车的各种应用，在这两者之间还有数百万的用途。应用在本质上变得越来越多样化，并且每个都有自己独特的规格，特别是在涉及所需的传感器类型时，例如气压计、气体、湿度等。随着 MEMS 和传感器技术已经从汽车应用转移到消费和移动设备，外包组装和测试 （OSAT） 社区已经为客户寻求替代的、更具成本效益的封装解决方案。与材料供应商共同开发了特定材料，包括芯片连接或模塑料，以提供更具经济优势和尺寸有效的解决方案。第一波主要包括惯性装置，

原始 MEMS 和传感器 IDM 仍处于非常强大的地位，但随着许多新玩家进入市场，由于主要受无晶圆厂模型启发的创新概念，OSAT 玩家正被驱使不断创新，以满足复杂的客户特定要求。 此外，他们试图在现有的不同平台之间保持一些共性。IDM 社区同样面临挑战，因为在产品创新和上市时间方面保持领先的同时投资多种包装解决方案变得越来越困难。一些 IDM 越来越依赖 OSAT 合作伙伴来封装大批量消费类设备，而汽车和工业设备的制造仍牢牢地保留在内部。

如今，围绕物联网的炒作越来越响亮，现实情况是，就 MEMS 和传感器封装而言，复杂的挑战摆在面前。设计工程师寻求增强的软件、更大的连接性和复杂的硬件。硬件日益成为解决方案的推动者，这对价格、尺寸和功耗提出了更严格的要求。除了功耗和价格之外，可穿戴设备正在显着降低设备厚度。然而，主要挑战并不在于 MEMS & Sensors 封装本身。相反，OSAT 社区面临的主要挑战是有效地提供最合适的架构来实现模块和/或 SiP 集成。未来的 MEMS 和传感器解决方案是否会在 SiP 中封装裸片，或者 MEMS 和 传感器以封装形式集成？如果大型 IDM 有实力和能力为其子系统提供大部分组件，他们将推动自己的战略。然而，对于其他参与者来说，MEMS 和传感器封装将变得至关重要。基于目前市场上现有的智能模块解决方案，可以实现显着的尺寸和消耗降低，特别是如果系统、设备和封装厂商在产品开发的早期阶段一致且开放地协作。

由于对设备高级功能的整体需求，业务方向正在推动 OSAT 社区提出新的和多样化的封装解决方案，这将帮助客户在以下方面找到最合适的解决方案：

性能（电气和机械）

系统集成

上市时间

成本

随着可穿戴应用的尺寸和器件高度越来越严格的规范出现，带有硅通孔 （TSV） 的 3D 晶圆级封装 （3D WLP） 绝对是一种能够进一步实现 MEMS 和传感器智能集成的解决方案。3D WLP 正在成为可穿戴和医疗应用的“必备”技术；然而，服务于智能家居和工业市场的其他应用程序可能会依赖更“经典”的平台。但这些并非没有自己独特的挑战。因此，OSAT 社区正试图提供所有关键构建块，以提供最智能的系统集成，而不管应用程序如何。

MEMS 行业有望显着增长的一个领域是医疗应用领域。虽然许多应用程序已经推向市场，但实际上我们只是看到了冰山一角。不仅医学界将进一步采用技术来实践医疗保健和疾病护理，而且更广泛的社会将越来越多地使用技术来跟踪日常生活中的健康状况。MEMS 将在所有这些应用中发挥重要作用。有四个主要类别可以区分：生物传感器、用于诊断的生物 MEMS（一次性或便携式）、皮肤或吞咽设备（治疗跟踪等），最后是永久植入 MEMS。第一种（生物传感器）现在已被广泛应用在许多产品中，尤其是健身手环、智能手表以及智能手机，跟踪几个生命体征（如 Leman Micro Devices 的示例）和活动趋势。下面的示例是一个通常集成在智能手机中的小模块，可以监控多达六个生命体征。通过结合先进的组装技术，现在可以将多个 IC 与光学和机械传感器、MEMS 和无源器件结合在一个模块中，该模块可以安装在智能手机或可穿戴设备中。诊断应用将受益于生物传感器的发展，但当今的主要障碍之一是微流体部分，这种设备通常需要它。现在可以将多个 IC 与光学和机械传感器、MEMS 和无源器件组合在一个模块中，该模块可以安装在智能手机或可穿戴设备中。诊断应用将受益于生物传感器的发展，但当今的主要障碍之一是微流体部分，这种设备通常需要它。现在可以将多个 IC 与光学和机械传感器、MEMS 和无源器件组合在一个模块中，该模块可以安装在智能手机或可穿戴设备中。诊断应用将受益于生物传感器的发展，但当今的主要障碍之一是微流体部分，这种设备通常需要它。

摄入设备或可植入设备的前进道路仍然存在重大障碍。生物相容性、自供电和非常高的可靠性（尤其是植入物）是关键要素。今天，一些小众和零散的设备已经可用，但我们离大规模部署还很远。

无论为这些未来应用选择何种特定平台，MEMS 行业已为未来做好充分准备，这一点已变得显而易见。凭借广泛的解决方案可供选择——包括先进的和经典的——MEMS 将继续在消费设备、医疗设备和汽车应用的未来发挥重要作用。虽然很难谈论整体市场的增长，但很明显，对解决方案的需求正在逐年增加。

智能模块和/或 SiP 集成是关键，将允许大规模部署连接的设备。为此，价值链中不同参与者之间的早期合作以及简化的供应链非常重要。系统集成商必须开发并提出设计套件，因此最终客户可以在设计特定模块或 SiP 之前轻松评估不同的系统配置。

审核编辑：郭婷