微力学测试仪在MEMS键合强度测试中的应用

摘要

研制微力学测试仪,对微电子机械系统中键合结构的强度进行测试。最大载荷为1.4N,在载荷量程为450mN时仪器的最高分辨力为10μN。采用键合在玻璃基底上的硅悬臂梁作为试样。为模拟横力剪切破坏和扭转破坏工况,用微力学测试仪分别在悬臂梁的固定端和自由端施加载荷至试样破坏。测得相应的破坏载荷并计算出最大剪应力。对破坏残骸的显微观察发现,存在玻璃开裂和硅开裂2种失效模式。该技术为微电子机械系统(microelectromechanicalsystem,MEMS)键合结构的强度表征提供一种有效方法,并可用来进行微悬臂梁或微桥的强度测试。