微传感器封装( 四 )

利用Twyman-Green激光干涉仪原理 , 研究团队开发了业内首台纳米翘曲测试仪 , 通过闭环精确控制相移器来测量薄膜晶圆的离面变形 , 测量分辨率可以达到1纳米;还发明了可用于微传感器封装与器件制造过程的离面变形在线测量翘曲测量仪 , 离面分辨率达到1微米 , 面积可达400毫米×400毫米;利用高密度光栅面内变形测量技术 , 分辨率可达10.4纳米/条纹 。 这些工具可用于变形测量、变形/应力演变计算 , 从而验证有限元模型 。 通过六轴万能测试技术和光测技术及系列装备 , 研究团队首次获得了与温湿度、应变率相关的本构关系 , 首创工艺力学理论框架 , 构建了贴片、打线、键合、灌胶等典型工艺的分步工艺变形/应力模型 , 解决了微传感器因温度、湿度和时间引起的成品率低和性能退化的难题 。

与此同时 , 研究团队建立了封装材料数据库 , 构建了以界面断裂力学和损伤力学为代表的非线性有限元全局-局部集成制造与可靠性仿真平台 , 并用于贴片、键合、灌胶工艺的分步工艺变形、应力、成品率及寿命预估;研发的光学验证工具取得了面内位移10.4纳米/条纹的分辨率 , 薄膜离面测量分辨率达到1纳米 , 封装及带器件的基板翘曲测量精度可达到1微米 , 变形测量与有限元模型的重合度高达80%~95% 。

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