MEMS封裝可靠性測試規范
作者：
網絡
編輯：
瑞凱儀器
來源：
網絡
發布日期： 2020.08.31
1.引言
1.1MEMS概念
微光機電系統(Micro ElectroMechanical Systems-——MEMS)，以下簡稱MEMS。MEMS是融合了硅微加工、LIGA (光刻、電鑄和塑鑄)和精密機械加工等多種微加工技術，并應用現代信息技術構成的微型系統。它在微電子技術的基礎上發展起來的，但又區別于微電子技術。它包括感知外界信息(力、熱、光、磁、電、聲等)的傳感器和控制對象的執行器，以及進行信號處理和控制的電路。MEMS器件和傳統的機器相比，具有體積小、重量輕、耗能低、溫升小、工作速度快、成本低、功能強、性能好等特點。
1.2MEMS封裝可靠性測試規范所含范圍
本可靠性測試規范涉及到在MEMS封裝工藝中的貼片(包括倒裝焊、載帶自動焊)、引線鍵合、封蓋等幾個重要工藝的可靠性測試。每步工藝的測試項目可根據具體器件要求選用。
2.貼片工藝測試
2.1貼片工藝測試要求
貼片工藝是將芯片用膠接或焊接的方式連接到基座上的工藝過程。膠接或焊接的質量要受到加工環境與工作環境的影響，因此要對膠接或焊接的質量與可靠性進行測試。膠接或焊接處表面應均勻連接，無氣孔，不起皮，無裂紋，內部無空洞，并能承受一定的疲勞強度。
在熱循環、熱沖擊、機械沖擊、振動、恒定加速度等環境工作時，芯片與基座應連接牢固，不能產生過大的熱應力。芯片與基座無裂紋。
2.1貼片工藝測試項目
3.1引線鍵合工藝測試要求
引線鍵合工藝是用金或鋁線將芯片.上的信號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要受到加工環境與工作環境的影響，因此要對引線鍵合的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、在焊盤上的位置、鍵合點引線與焊盤的粘附情況、鍵合點根部引線的變形情況和鍵合點尾絲的長度等是否符合規定。在熱循環、熱沖擊、機械沖擊、振動、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引線鍵合工藝測試項目
4.1封蓋工藝測試要求
在貼片和引線鍵合工藝之后就是封蓋工藝。由于外殼與蓋板熱膨脹系數不一致 導致在封蓋過程中產生熱應力，在熱循環、熱沖擊、機械沖擊、振動、恒定加速度等環境工作時很容易產生機械和熱應力疲勞，出現裂紋，同時發生泄漏現象。因此要求對蓋板的微小翹曲進行測試和進行氣密性測試。密封腔中水汽含量過高會造成金屬材料的腐蝕，要求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的關系可分為三個階段:早期失效階段、偶然失效階段和耗損階段。一些具有潛在缺陷的早期失效產品，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于失效MEMS封裝的劣化，而不會損傷合格MEMS封裝。
5.2MEMS封裝可靠性篩選試驗項目
6.1MEMS封裝可靠性壽命試驗要求
壽命試驗是指評價分析MEMS封裝壽命特征量的試驗。它是在試驗室里，模擬實際工作狀態或儲存狀態，投入一定量的樣品進行試驗，記錄樣品數量、試驗條件、失效個數、失效時間等，進行統計.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在短期內失效的加速壽命試驗方法。但不應改變受試樣品的失效分布。
6.2MEMS封裝可靠性壽命試驗項目
客服微信