一种芯片键合强度测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种芯片键合强度测量装置及方法，测量装置包括待测芯片、玻璃支柱、金属毛细管、传输光纤、压力接头、压力入口、隔离膜片、导压液体、底座、密封圈、充液孔、封堵钢珠、外壳。芯片键合强度的测量方法包括以下步骤：第1、使用压力源对所述片键合强度测量装置施加适当的初始压力，并记录此时的光谱信息；第2、选择合适的加压步长，提高压力源对键合强度测量装置施加的压力值；第3、将压力源施加的压力值降为0，观察光谱仪显示是否仍有干涉信号；若仍有信号，重复第2步直到降下压力后光谱仪干涉信号消失；若无信号，则上一步中施加的压力值即为待测芯片键合后可承受的最大压力值，直接反映了芯片的键合强度。

Device and method for measuring chip bonding strength

The invention discloses a chip bonding strength measurement device and method, measuring device comprises a chip to be tested, glass pillar, metal capillary, transmission optical fiber, pressure, pressure, diaphragm joint entrance, pressure, liquid base, sealing ring, liquid filling hole, sealing ball, shell. The bonding strength measurement method comprises the following steps: first, the use of pressure source is applied to the initial pressure of proper bonding strength measuring device, and recording the spectral information at this time; second, select the appropriate step pressure, increasing the pressure on the bonding strength of the key source of pressure measuring device, the pressure value; third the source of the pressure value is reduced to 0, still have to show whether the observed spectrometer interference signal; if there is still a signal, repeat the second step down until the pressure signal disappears without interference spectrometer; signal, is a step in the pressure value is the maximum pressure test chip bonding can withstand value. A direct reflection of the chip bonding strength.

【技术实现步骤摘要】
一种芯片键合强度测量装置及方法
本专利技术涉及光纤传感领域，具体的说，是涉及一种芯片键合强度测量装置及方法。
技术介绍
键合是半导体制造过程中一种不可或缺的技术，被广泛地运用于精密制造工艺特别是电子产品的机械及电气连接中。尤其是在微机电系统(MEMS)研发生产过程中，封装是最终确定其体积、寿命和成本的关键技术，而封装方法中最为重要的一类技术就是键合技术。因而键合结构的强度决定了MEMS系统的应用范围大小和使用寿命长短。正因如此，精确地测量芯片键合强度就显得尤为重要。到目前为止，针对芯片键合强度的测量，国内外科研人员提出了一些测量方法。如1988年，Maszara等(MaszaraWP,GoetzG,“Bondingofsiliconwaferforsilicon-on-insulator”.J.Appl.Phys.1988,64(10):4943-4950.)提出裂纹传播扩散法，通过将刀片插入键合位置并测量裂纹长度来测量键合强度。但是刀片插入通常是人工进行，刀片的插入速率、插入的方式、测量环境等因素都会影响测量结果。1990年，Charalambides等(Charalambides本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芯片键合强度测量装置，其特征在于，该装置包括待测芯片(1)、玻璃支柱(3)、金属毛细管(5)、传输光纤(9)、压力接头(4)、压力入口(6)、隔离膜片(7)、导压液体(8)、底座(10)、密封圈(11)、充液孔(12)、封堵钢珠(13)和外壳(14)；其中：所述待测芯片(1)经膜片(17)和基底片(19)键合制成，其中膜片(17)作为弹性膜片感受压力，同时作为法布里‑珀罗腔(18)的第二个反射面；基底片(19)表面中心腐蚀有微腔，微腔底部作为法布里‑珀罗腔(18)的第一个反射面，微腔的腐蚀深度决定法布里‑珀罗腔(18)的初始长度；所述待测芯片(1)和玻璃支柱(3)间通过激光焊接方式连接；所...

【技术特征摘要】
1.一种芯片键合强度测量装置，其特征在于，该装置包括待测芯片(1)、玻璃支柱(3)、金属毛细管(5)、传输光纤(9)、压力接头(4)、压力入口(6)、隔离膜片(7)、导压液体(8)、底座(10)、密封圈(11)、充液孔(12)、封堵钢珠(13)和外壳(14)；其中：所述待测芯片(1)经膜片(17)和基底片(19)键合制成，其中膜片(17)作为弹性膜片感受压力，同时作为法布里-珀罗腔(18)的第二个反射面；基底片(19)表面中心腐蚀有微腔，微腔底部作为法布里-珀罗腔(18)的第一个反射面，微腔的腐蚀深度决定法布里-珀罗腔(18)的初始长度；所述待测芯片(1)和玻璃支柱(3)间通过激光焊接方式连接；所述金属毛细管(5)、玻璃支柱(3)、底座(10)通过高温烧结方式密封连接；所述底座(10)与压力接头(4)间通过密封圈(11)密封连接；外壳(14)与压力接头(4)通过螺纹配合并为底座(10)提供支撑；所述隔离膜片(7)设置在压力接头(4)中压力入口(6)的下方，将外界压力介质与导压液体(8)隔离。2.根据权利要求1所述一种芯片键合强度测量装置，其特征在于，所述待测芯片(1)的键合方式包括阳极键合、共晶键合、热压键合、黏着键合、玻璃焊料键合和低温键合。3.根据权利要求1或2所述一种芯片键合强度测量装置，其特征在于，所述待测芯片(1)的底面形状包括圆形、矩形和多边形；所述玻璃支柱(3)的上端面与待测芯片(1)的底面形状相契合。4.根据权利要求1所述一种芯片键合强度测量装置的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将待键合的膜片(17)、基底片(19)切割为所需形状；在基底片(19)上腐蚀深度10～100μm的微腔，将膜片(17)与基底片(19)进行键合；(2)将金属毛细管(5)、玻璃支柱(3)、底座(10)进行净化、干燥、组装后，整体置于高温炉进行烧结，制成芯片支撑结构；(3)将所述芯片支撑结构置于激光焊接设备中，令玻璃支柱(3)上端面与待测芯片(1)下表...

【专利技术属性】
技术研发人员：江俊峰，刘铁根，刘琨，王双，张伟航，
申请(专利权)人：天津大学，天津求实飞博科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12