智能本正为移动互联网市场注入新的活力

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作者：David Lin 、Gopi Boinepally 和 Mukund Muralidhar 飞思卡尔半导体公司 SASD 事业部，地址：Tempe,
Ari zona, 85284, USA


摘要 ― 高压灭菌器测试之后在 MEMS 加速计器件上观察到偏移变化。微机械传感器的失效有三个原因：
封装应力导致的偏移变化、电阻漏电和寄生电容变化。本文讨论了识别高压灭菌器失效根源所采用的 FA
方法。根据 FA 结果，建议了一个纠正措施，即提高产品鲁棒性，防止高压灭菌器失效的设计方法。


索引术语 ― MEMS、高压灭菌器测试、失效分析、失效机理、漏电和寄生电容。


I. 介绍

高压灭菌器测试也叫高压锅测试，是恶劣环境所用的器件通常都要求进行的一种质量测试。 直到最近，汽
车安全行业才开始提出高压灭菌器测试要求，以检验用于气囊传感器的 MEMS 加速计 [1]。为了进行此测
试，器件在环境试验箱不带电存储 96/168 小时，环境试验箱的气压为 15psig 、温度为 120oC ，相对湿度
为 100% 。高压灭菌器经过一定的暴露时间后，器件在室温下重新测试。


尽管传感器的传感结构在密封环境下封装，以防止水分入侵，但 MEMS 加速计仍要承受高压灭菌压力，因
为塑料包装材料可在过压和过湿条件下吸收水分。要测试加速计对高压灭菌器压力的易感性，我们将 80
个 MEMS 加速计置于高压灭菌器测试条件下。如图 1 所示，加速计由 MEMS 传感单元（g-cell ）和控制
ASIC 组成，采用堆叠芯片结构组装在一个 QFN 封装中。传感单元由飞思卡尔二聚表面微流构成，使用玻
璃熔块通过晶片键合技术密封在密封腔里。


高压灭菌器测试结果显示，25oC 时，9 个部件无法达到偏移规范，要求 9 位输出的偏移变化少于+