この記事は、ベア ダイ圧力センサーの取り扱いと取り付けの最適な方法を説明することを目的としています。 Merit Sensor はすべての圧力チップを 4 インチ ウエハーで製造し、切断してマイラー フィルム (ホイル テープ) で納品します。 このフォイル テープは、大部分の自動ダイ ボンダーに適した金属ウエハー フレームに固定されます (図 1 を参照)。 ユニットに黒いインクのドットが付いている場合、そのユニットは不良ユニットと見なされます。

包装と保管

フォイル テープで組み立てられたすべてのウェーハは、プラスチック製のクラム シェル (図 2 を参照) で提供され、その後帯電防止ジップ ロック バッグに挿入されます。 バッグはクリーンルームでのみ開封し、開封後すぐに窒素を充填した暗いキャビネットに保管する必要があります。 ウエハースは、個別に、または複数のクラムシェルを 3 つのプラスチック帯電防止ジッパー付きバッグに入れて発送できます。 各クラムシェルのラベルには、良品のダイの数量、発注番号 (該当する場合)、部品番号、ロットおよびウェハー番号が記載されています (図 XNUMX を参照)。 ホイルテープには、ロットとウェーハ番号も書かれています。

保管温度は 19 ～ 26 °C です。 適切な保管環境では、切断されたウェーハの保管期間は約 XNUMX 年です。 この制限を超えて保管したり、異なる環境や制御されていない環境で保管したりすると、ダイ ボンディングでのピッキングの問題 (ダイの固着) や、アルミニウム ボンディング パッドの腐食による信頼性の低いワイヤ ボンドが発生する可能性があります。

ウェーハの取り扱い

すべて センサーチップ データシートの制限に準拠することを保証するために、100% 電気的にテストされています。 ウエハーは視覚的に検査され、すべてのセンサーに完全に欠陥がないことを確認します。 圧力チップは RoHS に準拠しており、ほとんどの場合、静電結合されたシリコン/ガラス スタックで構成されています。

• すべてのウェーハは、金属製のウェーハ フレームに取り付けられ、テストされ、ダイシングされ、配送されます。 製品にもよりますが、600 枚のウエハースは約 1600 枚から XNUMX 枚です。
• ウェーハの表面は非常にデリケートなため、ウェーハの取り扱いには特別な注意が必要です。
• 洗浄は必要ありませんが、ウェーハはクリーンルームで開封する必要があります。
• ピンセットでウェーハ フレームからダイを持ち上げることはお勧めしません。 圧力チップは、センサー膜よりも大きな真空穴が中央にある柔らかいゴム製のツールでピックアップする必要があります。
• 機械的ストレスを防ぐために、結合力は 100 グラムを超えてはなりません。機械的ストレスは、不安定でドリフトするオフセットにつながる可能性があります。
• 信頼性の問題につながる可能性のあるボンディング パッドの残留物を防ぐために、すべてのツールを完全にクリーニングすることが不可欠です。
• ゲージ圧センサー (裏側の穴) の場合、3 本または 4 本の針が付いたエジェクター ピンを使用して、ウエハー テープからダイを取り外すことができます。
• 絶対圧センサー (背面に穴がない) の場合、XNUMX つのエジェクター ニードルで十分です。
• 225 °C を超えるプロセス温度は避ける必要があります。 最高温度が低いほど、センサーは長期的に安定します。

プレッシャーチップの取り付け

• 硬質シリコンまたはエポキシによるダイ ボンディングは、一般にオフセット値が不安定になり、TCO (温度係数オフセット) が高くなります。
• 圧力チップは、機械的応力、特にフルスケール圧力が 1 bar 未満のセンサーに敏感です。 これらの圧力チップは、硬度が低く (A25 以下)、ボンド ラインの厚さが 50 ～ 100 μm の柔らかいシリコン接着剤を使用して取り付ける必要があります。 特に、接着剤がセンサ ダイの内壁または外壁をよじ上がらないように注意する必要があります。これにより、出力が不安定になる可能性があります。
• すべての圧力チップは、長期安定性と最高の出力信号のために最適化されています。 最高の性能 (温度挙動、長期ドリフト、ヒステリシス) を実現するには、ダイの取り付け時に特別な注意を払う必要があります。

プレッシャーチップの取り付け

• 各圧力チップのボンド パッドは、少なくとも 100 × 100 μm です。 パッドの材質はアルミニウム製で、厚さは 1 ～ 2 µm です。
• ワイヤ ボンディングには、アルミニウムまたは金のワイヤを使用できます。 30 µm の金ワイヤを使用した良好なサーモソニック金ボール ボンドでは、30 グラムを超えるボールせん断力と 6 グラムを超える引張力が得られます。
• ワイヤ ボンドを保護するために、粘度が 1000 cps 未満で硬度のないソフトなイオン フリー シリコン ゲルを使用する必要があります。 ゲルはセンサーの性能に大きな影響を与える可能性があります。 したがって、選択を行う際には特別な注意を払う必要があります。 Merit Sensor はテスト済みで、現在 Dow Corning Sylgard 527 を使用しています。
• 接着パッドを腐食から保護するために、ゲルをセンサーの表面に滴下することができます。 追加の湿度保護が必要な場合は、ボンディング ワイヤを含むセンサー周辺全体を覆うことができます。
• 裏側から圧力がかかるゲージ圧力センサーの場合、Merit Sensor では、アルミニウム ボンディング パッドの腐食を防ぐために、センサーの上側をジェルで保護することを推奨しています。

詳細については、次の記事を参照してください。 AZOSensors.com