MEMS封装胶怎么选？低应力、低收缩与热膨胀匹配是关键

MEMS压力传感器、惯性传感器、加速度计、陀螺仪和微型麦克风等器件，内部通常包含尺寸非常小的敏感芯片、微机械结构和精密电极。
这类器件对机械应力极为敏感。封装胶固化收缩过大、模量过高，或者胶体与芯片热膨胀系数差异过大，都可能引起零点漂移、灵敏度变化甚至结构损伤。
因此，MEMS封装胶不能只看粘接强度，更要看材料是否能够释放应力。

一、MEMS封装常见的三个用胶位置

1. MEMS芯片精密粘接

芯片需要被准确固定在基板上，同时还要避免粘接材料固化后向芯片施加过大的收缩应力。

材料应具备：

• 低固化收缩；
• 良好的位置保持能力；
• 与基材匹配的热膨胀性能；
• 稳定的粘接强度；
• 适配精密点胶或有源对准工艺。

2. MEMS芯片电极保护

电极和键合区域需要防潮、防腐蚀和抗振保护，但又不能被高硬度材料完全锁死。

低模量硅凝胶或柔性有机硅材料可以在形成保护层的同时，为芯片和焊线保留一定的位移空间。

3. 盖板粘接与壳体密封

MEMS盖板密封需要阻止水汽和污染物进入，同时还可能涉及静电防护、光学稳定性和小间隙点胶等要求。

二、易立安MEMS封装推荐型号

SIPA 3000单组份加成有机硅

单组分半流淌有机硅粘接密封胶，粘度约为40000 cps，固化后硬度约为Shore A 28，伸长率大于250%。

适合：

• MEMS盖板粘接；
• 壳体密封；
• 焊点柔性加固；
• 需要兼顾粘接和应力缓冲的区域。

较高伸长率有助于吸收振动和热膨胀产生的位移。

SIPA 3003芯片固定胶

单组分半流体有机硅胶，粘度约为20000 cps，硬度约为Shore A 50，伸长率大于200%。

适合需要一定流动填充能力，同时又要求较好机械支撑的器件密封和固定。

SIPA 3008单组份热固化硅胶

高触变单组分有机硅胶，粘度约为300000 cps，触变指数约4.5。

适合：

• 局部焊点加固；
• 立面或边缘点胶；
• 不希望胶水大范围流淌的封装结构；
• 精密器件周边固定。

高触变特性可以提高点胶轮廓保持能力，降低污染敏感区域的风险。

SIGEL 3060-2K芯片包封硅胶

1:1双组分无溶剂硅凝胶，粘度较低，适合精密间隙填充。硅凝胶固化后模量低，能够缓冲外部冲击和热循环应力。

适合：

• MEMS电极保护；
• 芯片低应力灌封；
• 精密焊线保护；
• 对机械应力敏感的传感器结构。

SIGEL 3080-2K芯片包封硅胶

1:1双组分触变硅凝胶，兼顾低应力和点胶位置保持能力。

与自流平硅凝胶相比，它更适合局部包封、芯片周边保护和有明确点胶边界的结构。

EP UV 2086UV固化环氧胶

单组分UV固化环氧胶，适合需要快速定位和在线固化的精密封装工艺。

可用于：

• 芯片固定；
• 盖板粘接；
• 精密部件快速定位；
• 支持自动化点胶的生产线。

使用UV材料时，应同时确认光照能量、胶层厚度和阴影区域是否能够充分固化。

三、MEMS封装胶选型不能忽略哪些问题？

不要用高硬度等同于高可靠性

高硬度材料虽然能够提供较强固定作用，但也可能将热应力直接传递给MEMS芯片。

对于压力、惯性和微位移传感器，低应力通常比单纯高硬度更重要。

关注胶量和胶层厚度

即使选用了低收缩材料，胶量过多或胶层分布不均，也可能造成芯片倾斜和应力不对称。

对光学和检测工艺进行验证

部分MEMS器件需要进行光学检测或有源对准，应验证胶体透明度、荧光背景、耐黄变及光固化稳定性。

必须进行可靠性测试

建议根据实际应用开展高低温循环、双85、振动、跌落、盐雾或介质兼容性测试。

四、MEMS封装材料选型结论

MEMS芯片粘接和保护的核心并不是把器件“封得越硬越好”，而是在满足固定、防潮和绝缘要求的同时，尽量减少胶体对敏感结构的影响。
易立安可通过SIPA有机硅粘接系列、SIGEL低应力硅凝胶系列及EP UV快速固化系列，为MEMS芯片粘接、电极保护和盖板密封提供不同工艺路线。