已知敏感芯体在产品过程测试及出厂测试中，满量程输出测试均合格，且本次产品失效表现为“零点输出异常并伴有波动”，与上述失效模式无关。
而器件的失效模式，符合敏感芯体电阻两电极之间封装胶导致的零点输出异常。另外，由于受到封装胶大小、内部环境湿度、吸潮程度以及芯片通电状态自热程度因素的影响，这个吸潮封装胶的导电特性会有相应变化，而且处于不稳定状态，这种情况可能导致主芯片桥路输出波动此信号经变换器放大后，可显示出失效产品“零点输出异常并伴有波动”的失效模式。
综上所述，判断该型MEMS振动传感器失效原因是封装键合胶残留在敏感芯片电阻两电极之间，残留封装胶吸收水汽后绝缘性降低，造成桥电阻短接，零点输出异常，且因导电特性不稳定，输出有波动。
2.3 失效分析结论和改进
该型MEMS振动传感器失效原因：1）主芯片上存在封装胶，且封装胶恰好存在于桥路电阻两电极之间；2）敏感芯体壳体密封性不良吸入水汽或芯体封装时内部残留水汽异致封装胶绝缘性能下降。
经过调研传感器生产厂家，发现厂家在敏感芯体的质量控制上，采用随产品整机筛选条件进行控制。产品整机筛选条件相对较低，试验时敏感芯体承受的应力还会相应降低，致使该敏感芯体的早期失效未能及时剔除。建议厂家在生产中注意封装加工环境水汽控制、在生产后加芯片筛选，对于之前已生产产品进行复测，重点关注零点输出，排查异常。
3 总结
MEMS振动传感器在生产过程中，因封装胶残留，造成封装胶污染芯片，常见失效模式包括导致芯片与保护盖之间封装胶导致输出限幅、敏感芯体电阻两电极之间封装胶致输出偏移且波动。针对某失效MEMS振动传感器开展了失效分析，确认了胶污染残留物在水汽作用下短接了芯片电阻两极，导致零点输出异常的失效原因，分析了失效机理，并提出了在生产中注意封装加工环境水汽控制，在生产后加芯片筛选，对于之前已生产产品进行复测，重点关注零点输出，排查异常的改进意见。研究结果对MEMS振动传感器质量与可靠性控制有积极意义。
本文内容转载自《金属热处理》2019年第9月，版权归《金属热处理》编辑部所有。
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