基于TRIZ的MEMS封装技术及应用研究*

于慧伶，崔姗姗，王铁滨，李 丹，范德林

(东北林业大学)

0 引言

继电子元件与系统微小对人类生活造成革命性影响以来，MEMS试图将机械元件或系统、传感器、驱动器与仪器设备也微小化，可以预见未来MEMS将对人类社会产生另一波重大的影响［1］.随着电子元器件集成度的不断提高，封装尺寸朝着亚微米级甚至深亚微米级发展.微机电系统、光电子、微传感器等器件的形式多样、结构复杂且非标准化，以上都对封装技术提出了严峻的挑战.封装过程最关键的问题是防止器件由于热失配而产生过多的应力导致可靠性下降，或者由于加热而导致MEMS的检核失效.为了解决以上问题，“技术创新理论”—TRIZ(Theory of the Solution of Inventive Problems)被应用到MEMS技术封装过程中.该文以红外摄像机的LED为研究对象，结合TRIZ冲突矩阵，分析恶化参数、优化参数，采用热膨胀法对器件的键合失效进行分析研究.

1 理论基础

TRIZ是一门科学的创造方法学，它定向的引导人们去创新，针对不同问题、在不同阶段和不同的时间去操作和执行，因此发明就可以被量化进行，也可以被控制［2］.TRIZ分析工具包括ARIZ算法、物质－场分析、冲突分析和功能分析，这些工具用于问题模型的建立、分析和转换.技术冲突分析过程中，控制参数取值不同(值1或值2)分别会产生不同的技术冲突(冲突1和冲突2)，选取要改善性能参数后确定技术冲突原理，然后应用冲突矩阵表和发明原理形成创新原理解［3］，如图1所示.

图1 冲突分析过程

2 倒装焊接技术

倒装焊接……