压阻型集成电路封装应力测试芯片的研究与应用

【作者】 贾松良； 朱浩颖； 罗艳斌；

【机构】 清华大学微电子所；

【摘要】 本文介绍了一种（100）硅片上的压阻型集成电路封装应力测试芯片的设计、制造、校准和应用测量情况。该应力测试芯片包含双极性4元素应力测试单元和偏轴3元素压阻系数校准单元。所用应力测试单元具有温度补偿、灵敏度高、抑制工艺对准误差的特点。采用四点弯曲法进行了硅压阻系数校准测量。采用其中一种应力测试芯片,测量了IC卡按ISO7816-1标准规定的弯曲和扭曲情况下的芯片应力。结果为:IC卡长边向上弯曲时的正应力幅值|σ₁₁-σ₂₂|约为75MPa,向下弯曲时增加约20%,短边向上弯曲时|σ₁₁-σ₂₂|约为100MPa,弯曲时的剪切应力较小;扭曲时的剪切应力分量幅值|σ₁₂|约为25MPa,大于正应力分量,以上测量结果为相关的压阻应力传感器参数设计、IC卡可靠性研究、封装应力的有限元分析提供了很有价值的参考数据。更多还原