MEMS封裝可靠性(xìng)測試規範
作(zuò)者:
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編輯(jí):
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來源:
網絡(luò)
發布日期: 2020.08.31
1.引言
1.1MEMS概念
微光機電係統(Micro ElectroMechanical Systems-——MEMS),以(yǐ)下簡稱(chēng)MEMS。MEMS是融合(hé)了矽(guī)微加工、LIGA (光刻、電鑄和塑鑄)和精密(mì)機械加(jiā)工等多(duō)種微加工技術,並應用現代信息技術構成的微型係統。它在微電子技術的基礎上發展(zhǎn)起來的,但又區別(bié)於微電子技術。它包括(kuò)感(gǎn)知外界信息(力、熱、光、磁、電、聲等)的傳感器(qì)和控製對象的執行(háng)器,以及進行信號處理和控製的電路。MEMS器件和傳統的機器相比,具有體積小、重量輕(qīng)、耗能低、溫升小、工作速度快、成本低、功能強、性能好(hǎo)等特點。
1.2MEMS封裝可(kě)靠性測試(shì)規範所含範圍
本可靠性測試規範涉及(jí)到在MEMS封裝工藝(yì)中的貼片(包括倒(dǎo)裝焊、載帶自動(dòng)焊)、引線鍵合、封蓋等幾(jǐ)個重要工藝的可(kě)靠性測試。每步工藝的測試項目可根據具體器件要(yào)求選用。
2.貼片工藝測試
2.1貼片工藝測試要(yào)求
貼片工藝是將芯片用膠(jiāo)接或焊接的方式連接到基座(zuò)上的工藝過程。膠接或焊接的質量要受到加(jiā)工環(huán)境(jìng)與工作環境(jìng)的影響,因此要對膠接或焊接的質量與可靠(kào)性進行測試。膠接或焊接處表(biǎo)麵應均勻連接,無氣孔,不(bú)起皮,無裂紋,內部無空洞(dòng),並能承受一定的疲(pí)勞強度。
在熱循環、熱衝擊、機械(xiè)衝擊、振動、恒定加速度等環境(jìng)工作時(shí),芯片與基座應連接牢固,不能產生過大(dà)的熱應力。芯片與基座無裂紋(wén)。
2.1貼片工藝測試項目(mù)
3.1引線鍵合工(gōng)藝測試要求
引線鍵合工藝是用金或鋁線將芯片.上(shàng)的信號(hào)引出到封裝外殼的管腳上的工藝過程。引線和兩焊點的質量(liàng)要受到加工環境(jìng)與工作環境的(de)影響(xiǎng),因此要對引線鍵合的(de)質量與可靠性進行測試。要求用50倍的放大鏡進行外觀檢查,主要檢查兩鍵合點的形狀、在焊盤上的位(wèi)置、鍵合點引線與焊盤的粘附(fù)情況、鍵合點根部引線的變形情況和鍵合點(diǎn)尾絲的長度等是否符合規(guī)定(dìng)。在熱循環、熱(rè)衝(chōng)擊、機械衝擊、振動(dòng)、恒定加速度等環境工作時,引線應牢固、鍵合點具有一定的強度。
3.2引(yǐn)線鍵合工藝測試項目
4.1封蓋(gài)工藝測試(shì)要求(qiú)
在貼片和引線鍵合工藝之(zhī)後就(jiù)是封蓋工藝。由於(yú)外(wài)殼與蓋板熱膨脹係數(shù)不一致 導(dǎo)致在封(fēng)蓋過程中產生熱應力,在熱循環、熱(rè)衝擊、機(jī)械衝擊、振動、恒定加速度等環境工作時很(hěn)容易產生機械和熱應力疲勞,出現裂紋,同時發生泄漏現象。因此要求對蓋板(bǎn)的微小翹曲進行測試和進行氣密性測試。密封腔中水汽含(hán)量過高會(huì)造成金屬材料的腐蝕,要求(qiú)進行水汽含量的測試。
4.2封蓋工藝測試項目
5.1MEMS封裝可靠性篩選試驗要求
MEMS封裝的失效率與時間(jiān)的關係可分為三個階段:早期(qī)失效階段、偶然失效階段(duàn)和耗損階段。一些具有潛(qián)在缺陷的(de)早期失(shī)效產(chǎn)品,必須通過篩選試驗來剔除掉。一般是在MEMS封裝上施加一定的應力,施加應力的大小應有利於失效MEMS封裝的劣化,而不會損傷合格MEMS封裝。
5.2MEMS封(fēng)裝可靠性篩選(xuǎn)試(shì)驗項目
6.1MEMS封(fēng)裝可靠(kào)性壽命試(shì)驗要求
壽命試驗是指(zhǐ)評價分析MEMS封裝壽命(mìng)特征量的試驗。它是在試驗室裏,模擬實際工作狀態或儲存狀態,投入一定量的(de)樣(yàng)品進行試驗,記錄樣品數量、試驗條件、失效個數、失效(xiào)時間等,進(jìn)行統(tǒng)計.分析,從而評估MEMS封裝的可靠性特征值。一般采用加大應力來促使樣品(pǐn)在短期內失效的加速壽命(mìng)試(shì)驗(yàn)方法。但不應改變受試樣品的失效分布。
6.2MEMS封裝可靠(kào)性壽命試驗項目