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MEMS封装可靠性测试规范

作者: 网络 编辑: 瑞凯仪器 来源: 网络 发布日期: 2020.08.31
    1.引言
    1.1MEMS概念
    微光机电系统(Micro ElectroMechanical Systems-——MEMS),以下简称MEMS。MEMS是融合了硅微加工、LIGA (光刻、电铸和塑铸)和精密机械加工等多种微加工技术,并应用现代信息技术构成的微型系统。它在微电子技术的基础上发展起来的,但又区别于微电子技术。它包括感知外界信息(力、热、光、磁、电、声等)的传感器和控制对象的执行器,以及进行信号处理和控制的电路。MEMS器件和传统的机器相比,具有体积小、重量轻、耗能低、温升小、工作速度快、成本低、功能强、性能好等特点。
    1.2MEMS封装可靠性测试规范所含范围
    本可靠性测试规范涉及到在MEMS封装工艺中的贴片(包括倒装焊、载带自动焊)、引线键合、封盖等几个重要工艺的可靠性测试。每步工艺的测试项目可根据具体器件要求选用。
    2.贴片工艺测试

    2.1贴片工艺测试要求

    贴片工艺是将芯片用胶接或焊接的方式连接到基座上的工艺过程。胶接或焊接的质量要受到加工环境与工作环境的影响,因此要对胶接或焊接的质量与可靠性进行测试。胶接或焊接处表面应均匀连接,无气孔,不起皮,无裂纹,内部无空洞,并能承受一定的疲劳强度。 在热循环、热冲击、机械冲击、振动、恒定加速度等环境工作时,芯片与基座应连接牢固,不能产生过大的热应力。芯片与基座无裂纹。

    2.1贴片工艺测试项目

贴片工艺测试项目

    3.1引线键合工艺测试要求
    引线键合工艺是用金或铝线将芯片.上的信号引出到封装外壳的管脚上的工艺过程。引线和两焊点的质量要受到加工环境与工作环境的影响,因此要对引线键合的质量与可靠性进行测试。要求用50倍的放大镜进行外观检查,主要检查两键合点的形状、在焊盘上的位置、键合点引线与焊盘的粘附情况、键合点根部引线的变形情况和键合点尾丝的长度等是否符合规定。在热循环、热冲击、机械冲击、振动、恒定加速度等环境工作时,引线应牢固、键合点具有一定的强度。

    3.2引线键合工艺测试项目

引线键合工艺测试项目

    4.1封盖工艺测试要求
    在贴片和引线键合工艺之后就是封盖工艺。由于外壳与盖板热膨胀系数不一致 导致在封盖过程中产生热应力,在热循环、热冲击、机械冲击、振动、恒定加速度等环境工作时很容易产生机械和热应力疲劳,出现裂纹,同时发生泄漏现象。因此要求对盖板的微小翘曲进行测试和进行气密性测试。密封腔中水汽含量过高会造成金属材料的腐蚀,要求进行水汽含量的测试。

    4.2封盖工艺测试项目

封盖工艺测试项目

    5.1MEMS封装可靠性筛选试验要求
    MEMS封装的失效率与时间的关系可分为三个阶段:早期失效阶段、偶然失效阶段和耗损阶段。一些具有潜在缺陷的早期失效产品,必须通过筛选试验来剔除掉。一般是在MEMS封装上施加一定的应力,施加应力的大小应有利于失效MEMS封装的劣化,而不会损伤合格MEMS封装。

    5.2MEMS封装可靠性筛选试验项目

MEMS封装可靠性筛选试验项目

MEMS封装可靠性筛选试验项目-1

    6.1MEMS封装可靠性寿命试验要求
    寿命试验是指评价分析MEMS封装寿命特征量的试验。它是在试验室里,模拟实际工作状态或储存状态,投入一定量的样品进行试验,记录样品数量、试验条件、失效个数、失效时间等,进行统计.分析,从而评估MEMS封装的可靠性特征值。一般采用加大应力来促使样品在短期内失效的加速寿命试验方法。但不应改变受试样品的失效分布。
    6.2MEMS封装可靠性寿命试验项目

寿命测试项目

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