[發(fā)明專利]晶圓級(jí)氣密封裝的微小腔體內(nèi)部氣壓測試方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011252444.6
• 申請(qǐng)日: 2020-11-11
• 公開（公告）號(hào): CN112504546B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃欽文;恩云飛;董顯山;來萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)研究所（（工業(yè)和信息化部電子第五研究所）（中國賽寶實(shí)驗(yàn)室））
• 主分類號(hào): G01L11/02
• 分類號(hào): G01L11/02;G01L11/00;B81C99/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 黃媛君

1.晶圓級(jí)氣密封裝的微小腔體內(nèi)部氣壓測試方法，其特征在于，包括如下步驟：

通過應(yīng)力測量裝置獲取多個(gè)微小腔體內(nèi)外氣壓差已知的晶圓級(jí)氣密封裝結(jié)構(gòu)標(biāo)定樣品的蓋帽表面應(yīng)力，并獲取應(yīng)力值與氣壓差的關(guān)聯(lián)模型；

通過應(yīng)力測量裝置獲取晶圓級(jí)氣密封裝結(jié)構(gòu)待測樣品蓋帽表面的應(yīng)力值；

通過測得的待測樣品表面應(yīng)力值及應(yīng)力值與氣壓差的關(guān)聯(lián)模型獲取待測樣品微小腔體的內(nèi)部氣壓。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓級(jí)氣密封裝的微小腔體內(nèi)部氣壓測試方法，其特征在于，在不同的氣壓環(huán)境P₁，P₂，……，P_N下，分別封裝N個(gè)不同微小腔體內(nèi)部氣壓的晶圓級(jí)氣密封裝結(jié)構(gòu)標(biāo)定樣品，分別測得N個(gè)標(biāo)定樣品的表面應(yīng)力值，通過數(shù)據(jù)處理方法建立蓋帽表面應(yīng)力值與氣壓差的關(guān)聯(lián)模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓級(jí)氣密封裝的微小腔體內(nèi)部氣壓測試方法，其特征在于，所述應(yīng)力測量裝置是拉曼光譜儀或X射線應(yīng)力測定儀。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶圓級(jí)氣密封裝的微小腔體內(nèi)部氣壓測試方法，其特征在于，利用拉曼光譜儀測量標(biāo)定樣品蓋帽表面應(yīng)力包括如下步驟：

將蓋帽表面內(nèi)外壓差為零的晶圓級(jí)氣密封裝結(jié)構(gòu)設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)樣品，獲得標(biāo)準(zhǔn)樣品的拉曼光譜，并獲取其拉曼譜峰ω₀；

利用拉曼光譜儀對(duì)不同封裝氣壓P_i的標(biāo)定樣品的蓋帽表面進(jìn)行掃描測試，獲得蓋帽表面的譜峰分布特征值ω_i；

按照公式(1)計(jì)算拉曼漂移：

Δω_i＝ω_i-ω₀ (1)

按照公式(2)計(jì)算蓋帽表面應(yīng)力值：

σ_i＝-435Δω_i (2)

其中i＝1，2，……，N。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的晶圓級(jí)氣密封裝的微小腔體內(nèi)部氣壓測試方法，其特征在于，所述譜峰分布特征值ω_i為對(duì)蓋帽表面的拉曼譜峰取最高值ω_imax或均值ω_iavg；當(dāng)蓋帽表面的拉曼譜峰有明顯的區(qū)域變化趨勢時(shí)，則取最高值ω_imax；當(dāng)蓋帽表面的拉曼譜峰沒有明顯區(qū)域變化趨勢時(shí)，則取均值ω_iavg。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的晶圓級(jí)氣密封裝的微小腔體內(nèi)部氣壓測試方法，其特征在于，標(biāo)定樣品微小腔體內(nèi)部氣壓與外部環(huán)境氣壓的壓差為ΔP_i＝P_ex-P_i，基于ΔP_i、σ_i、Δω_i的測試結(jié)果，通過擬合的方法建立關(guān)聯(lián)模型ΔP_i～σ_i(P_i)～Δω_i。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶圓級(jí)氣密封裝的微小腔體內(nèi)部氣壓測試方法，其特征在于，

準(zhǔn)備進(jìn)行可靠性試驗(yàn)的晶圓級(jí)氣密封裝結(jié)構(gòu)待測樣品，對(duì)其蓋帽表面進(jìn)行拉曼光譜的測試分析，獲得蓋帽表面的拉曼譜峰分布特征值；

通過每個(gè)時(shí)間Δt后，重復(fù)測試獲取待測樣品蓋帽表面的拉曼譜峰分布特征值；

基于關(guān)聯(lián)模型ΔP_i～σ_i(P_i)～Δω_i，獲得微小腔體內(nèi)部氣壓值，建立ΔP_i～t之間的特性曲線，獲得在可靠性試驗(yàn)環(huán)境下，晶圓級(jí)氣密封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部氣壓隨時(shí)間變化的特性；進(jìn)一步，可以通過擬合的方法獲得ΔP_i～t之間的關(guān)系模型。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的晶圓級(jí)氣密封裝的微小腔體內(nèi)部氣壓測試方法，其特征在于，所述可靠性試驗(yàn)為在高溫環(huán)境、振動(dòng)環(huán)境或長期貯存環(huán)境下進(jìn)行的可靠性試驗(yàn)。