李恭謹，張 波，秦 培

（匯頂科技股份有限公司，上海 201210）

1 引言

電容傳感芯片是一類基于電容檢測原理，通過感知待測目標的介電參數(shù)或電荷變化實現(xiàn)傳感功能的半導體芯片。憑借電容檢測的高靈敏度[1]和高響應速度[2]的特點，以及不依賴先進晶圓工藝及先進封裝制程的成本優(yōu)勢，電容傳感芯片在觸摸控制、生物識別以及健康檢測領(lǐng)域都有廣泛應用。作為其重要應用分支之一的電容指紋識別芯片，在2019年占據(jù)了智能手機指紋識別方案87%的市場份額[3]；而據(jù)產(chǎn)業(yè)咨詢機構(gòu)CINNO RESEARCH在2021年二季度的預測，即便面臨屏下光學指紋識別和超聲波指紋識別等新技術(shù)迭代，2024年全球市場側(cè)鍵電容指紋芯片的搭載量仍將有望增長至6.4億，年復合增長率達到52%[4]。

基于電容檢測原理的傳感方案在賦予芯片高靈敏特性的同時，也使芯片的功能容易受到制程工藝波動及極端應用環(huán)境干擾的影響。面對龐大的市場需求和日趨激烈的市場競爭，提升電容傳感芯片的功能指標及可靠性，減少芯片在加工制程中的良率損失，是當前工程領(lǐng)域急需解決的問題。其中，電容傳感芯片的外部壞點比例極大地影響了產(chǎn)品的加工良率和使用體驗。為解決外部壞點對電容傳感芯片性能的影響，國內(nèi)外研究者從識別算法、電路設計和制程工藝3個層面提出了不同的改善方案。在算法層面，基于細化圖提取指紋特征是目前主流的后期算法增強手段，其主要措施包括圖像歸一化、分割、細化以及方向圖的濾波和增強，可在一定程度上修復包括外部壞點在內(nèi)的多種噪聲源造成的采集信號質(zhì)量下降問題[5]。在電路設計層面，主要措施包括在像素點上布置階梯式的可變電容或差動積分電路等額外的電路對像素點進行校準，以削弱外部壞點和傳感器使用中受各類異物污染帶來的寄生電容對芯片信噪比的影響[6-8]；在制程工藝層面，現(xiàn)有研究關(guān)注了像素單元上方介質(zhì)層的介電特性和加工穩(wěn)定性對識別準確度帶來的影響，提出的主要優(yōu)化措施包括降低介質(zhì)層厚度、增大介質(zhì)層的介電常數(shù)、在像素間介質(zhì)層設置空心墻結(jié)構(gòu)以及改善塑封料流動性和通過塑封工藝降低介質(zhì)層非平整性等疊層設計優(yōu)化方法，以提升電容傳感信號的采集質(zhì)量[9-12]。

區(qū)別于現(xiàn)有的側(cè)重前端軟硬件設計層面的優(yōu)化，本文基于電容傳感芯片工作原理和量產(chǎn)作業(yè)中的失效分析案例，歸納了封裝加工制程的波動造成的外部壞點的主要類型和成因，并提出了適用于各類電容傳感芯片的外部壞點的控制策略。

2 電容檢測原理與壞點的定義

理論上，有靜電場的存在就有電容，電容的大小受導體間電介質(zhì)特性、間距、導體形狀和比表面積，以及導體周圍其他導體的影響?；谏鲜鎏匦裕ㄟ^精確檢測體系電容的變化，便能獲取導體及介質(zhì)層的參數(shù)變化、距離變化、壓力變化（影響形狀和距離）的相關(guān)信息。通過足夠的電容檢測單元形成的像素陣列，即可獲取反映待測目標不同區(qū)域容值特性變化的二維圖像，進而實現(xiàn)觸摸控制、生物識別（如指紋輪廓）、健康檢查（如心率脈搏）等相關(guān)傳感應用。

對電容檢測電路來講，只有將收集到的電容信息轉(zhuǎn)化為電壓信號，才能通過模數(shù)轉(zhuǎn)化（ADC）輸出，被數(shù)字系統(tǒng)進一步識別和分析。電容檢測電路可以通過多種方法將電容值轉(zhuǎn)化為電壓值，其中典型的檢測方法有容抗檢測法和電荷轉(zhuǎn)移法[13-14]。通過容抗檢測法檢測互容電容的電路如圖1（a）所示，電路的輸入端和輸出端之間由基本放大電路和反饋網(wǎng)絡形成電壓并聯(lián)負反饋，待測目標電容Cx位于輸入端，影響輸入阻抗。根據(jù)放大電路的虛短和虛斷特性，分別得到同向輸入端電壓VP和反向輸入端電壓VN、反饋電流If和輸入電流Ii的關(guān)系，如式（1）、（2）所示：

又因：

聯(lián)立式（2）、（3）、（4），則有式（5）：

將式（1）代入式（5），并整理得式（6）：

由此，通過已知的測量驅(qū)動信號電壓Vin、角頻率ω和反饋網(wǎng)絡中的電阻R檢測輸出的正弦波信號Vout，可獲取待測目標的電容Cx。通過電荷轉(zhuǎn)移法檢測互容電容的電路如圖1（b）所示，將反饋網(wǎng)絡中的電阻R替換為電容Cint并增加復位開關(guān)RST。待測電容Cx與測得的輸出信號（即電路輸出端的電壓Vout）及電路中各已知量存在如下關(guān)系：

圖1 電容檢測電路

上面介紹的2例電容檢測電路均是基于電荷互容，驅(qū)動信號電壓Vin需要直接施加到待檢測對象Cx上。為簡化模組結(jié)構(gòu)和操作流程，可以將驅(qū)動信號電壓施加到放大電路的另一輸入端，通過電荷轉(zhuǎn)移法實現(xiàn)檢測。通過電荷轉(zhuǎn)移法檢測自容電容的電路如圖1（c）所示，浮空的待測對象等效于接地，相當于檢測待測樣品Cx的自容電容，同樣基于基本放大電路的特性，可以得到如下關(guān)系：

在實際的電容檢測電路中，還需要增加放大電路以及相應的濾波電路，以有效提高電容檢測的靈敏度和信噪比。但無論如何變化，都是由檢測對象充當電路中的待測電容Cx一側(cè)的極板，芯片電路中的每個傳感單元的頂層金屬層充當內(nèi)部電路一側(cè)的極板。由于芯片不能直接裸露在外，芯片的塑封層充當了待測電容Cx的全部或部分介質(zhì)層。如果介質(zhì)層的性質(zhì)因材料或制程波動的影響，其改變超過一定范圍，就會對電容檢測的準確性造成干擾，其典型的表現(xiàn)為芯片電容傳感過程中的認假率（FAR）和拒真率（FRR）2個核心指標無法達到設計標準?；诖髷?shù)據(jù)的識別效率仿真和既定的FAR/FRR指標，可以推算出相應芯片的各像素點在按壓測試中所允許的響應幅度范圍。當某像素點的響應幅度超出這個范圍時，將其稱作壞點。這些異常出現(xiàn)在芯片頂層金屬層（即像素單元）以外的區(qū)域，因此這類壞點被定義為外部壞點。需要說明的是，在具體的響應幅度量化過程中，外部壞點的判定閾值會隨不同的芯片電路設計、像素點尺寸和數(shù)量、軟件算法以及既定FAR/FRR等指標的差異而有所變化。

3 外部壞點的類型與分析

在對電容傳感芯片進行封裝終測或整機測試中的按壓測試時，采集到的圖像中出現(xiàn)的異常點即為外部壞點。通過式（6）、（7）、（8）可以看出，每個傳感像素輸出的電壓信號|Vout|都與其要檢測的Cx成正比，比例系數(shù)為已知的電路參數(shù)和測試驅(qū)動信號。通過ADC轉(zhuǎn)換后，輸出信號被打碼量化，按不同像素的坐標位置進行排列，并按一定規(guī)則計算按壓前后的數(shù)據(jù)，得到按壓測試采集的圖像如圖2（a）所示。當介質(zhì)層波動導致Cx偏離正常水平過多時，圖像中就會出現(xiàn)異常黑點，即外部壞點。通過對這些異常點的分析，可以確認外部壞點的失效機理是多樣的。

3.1 大粒徑塑封填料導致的外部壞點

通過按壓測試確定了有外部壞點的失效樣品中一部分樣品的外觀異常。失效樣品的超聲掃描顯微鏡照片如圖2（b）所示，樣品內(nèi)未見陰影，說明其無塑封分層及孔隙失效。用高倍光學顯微鏡觀察，得到外部壞點的光學顯微鏡照片如圖2（c）所示，可以清晰地觀測到壞點區(qū)域有白色顆粒，其直徑接近50μm。采用固封研磨法沿異色點對樣品進行切片，其外部壞點切片的掃描電子顯微鏡照片如圖2（d）所示，可以觀測到異色顆粒是裸露的單顆顆粒物。對其內(nèi)部的A點進行能譜分析，獲悉了其成分的占比，其中硅的摩爾分數(shù)為30%，氧的摩爾分數(shù)為70%，可以確定異色顆粒為單顆的大粒徑二氧化硅塑封填料。該例中的壞點可以在封裝外觀中看到，但因其尺寸較小，這類異常在生產(chǎn)的外觀檢驗環(huán)節(jié)很難被檢出。

圖2 可觀測到外觀異常的外部壞點的失效現(xiàn)象

大粒徑塑封填料顆粒導致的觀測不到外觀異常的外部壞點如圖3所示。這類外部壞點在通過按壓測試定位異常點坐標后，無法通過高倍光學顯微鏡觀測到外觀異常。在對應的像素中心做切片，得到壞點位置切片的電子顯微鏡照片，如圖3（a）所示。照片下方的3個梯形凸起結(jié)構(gòu)對應傳感芯片的3個像素單元?？梢钥吹?，外部壞點對應的中間像素單元的正上方有1個直徑為40μm左右的填料顆粒。該區(qū)域的碳、氧、硅、鋁元素的二維能譜如圖3（b）～（e）所示。圖3（b）上方有大量碳元素，對應到制作切片使用的有機填充膠層。中部位置也有零散分布的碳元素，對應到塑封層中的環(huán)氧樹脂基體。下方幾乎沒有碳元素分布，對應到芯片區(qū)域。圖3（c）展示的氧元素分布則主要對應塑封填料中的氧元素，以及芯片中的各層含氧鈍化層和介質(zhì)層。圖3（d）主要對應塑封填料中的硅元素和芯片電路層中的鈍化層、介質(zhì)層和多晶硅，以及底部硅富集區(qū)域的對應硅襯底。圖3（e）對應高介電常數(shù)塑封填料中的鋁元素，以及芯片電路層中的金屬互連。結(jié)合4幅元素分布圖可以看出，大粒徑的二氧化硅顆粒使像素點上方的介質(zhì)層缺少含鋁元素的高介電常數(shù)填料，造成該區(qū)域的介電特性波動，進而產(chǎn)生壞點。

圖3 觀測不到外觀異常的外部壞點

3.2 小粒徑塑封填料過度聚集導致的外部壞點

部分外部壞點樣品在定位壞點坐標后，無法在相關(guān)區(qū)域觀察到大粒徑的異常填料顆粒。該類壞點的掃描電子顯微鏡照片如圖4（a）所示，這部分區(qū)域在掃描電子顯微鏡下與周圍區(qū)域差異不大。對該區(qū)域進行元素分析，能清晰地觀測到異常，其碳、氧、硅、鋁元素的二維能譜如圖4（b）～（e）所示，可以看到異常區(qū)域的碳元素含量很少但仍然存在，說明相關(guān)區(qū)域有塑封填料聚集且沒有單個的大顆粒。異常區(qū)域的硅、氧元素含量較高且無鋁元素分布，說明有大量的含硅填料顆粒聚集，而缺少含鋁填料。此類聚集對像素點上方的介質(zhì)層特性產(chǎn)生的影響，與大粒徑塑封填料顆粒聚集的影響相似，同樣使介質(zhì)層的高介電常數(shù)組分缺失，造成外部壞點。

圖4 小粒徑塑封填料過度聚集導致的壞點

3.3 塑封料基體樹脂過度聚集導致的外部壞點

與小粒徑填料顆粒的過度聚集類似，塑封料中的有機樹脂基體組分的過度集中同樣會導致外部壞點。塑封料樹脂聚集導致的壞點區(qū)域切片如圖5所示，定位外部壞點的坐標后，觀測到異常像素點上方的圖像襯度較正常區(qū)域偏暗。因成像襯度與表面形貌和元素成分相關(guān)，在異常區(qū)域選取點1、點2，正常區(qū)域選取點3、點4，各點對應的元素質(zhì)量分數(shù)如表1所示，可以看到異常區(qū)域的碳元素質(zhì)量分數(shù)在40%左右，明顯高于正常區(qū)域的水平。結(jié)合環(huán)氧塑封料中有機基體樹脂的質(zhì)量分數(shù)約為10%的特性[15]，可以確定異常區(qū)域存在基體樹脂過度聚集的問題。

表1 各點元素質(zhì)量分數(shù)（%）

圖5 塑封料樹脂聚集導致的壞點區(qū)域切片

3.4 電容傳感芯片外部壞點的物理模型

充當大多數(shù)電容傳感芯片介質(zhì)層的環(huán)氧塑封料是以環(huán)氧樹脂為基體，多種不同成分和粒徑的顆粒為填料，并添加硬化劑、催化劑、增塑劑、阻燃劑、偶聯(lián)劑、染色劑等多種助劑形成的復合材料[6]。在經(jīng)歷混料、捏煉、造粒等多個生產(chǎn)步驟以及封裝制程中的塑封模流運動等一系列過程后，塑封料組分的分散狀況會發(fā)生進一步變化，介電特性絕對均一的理想情況是無法實現(xiàn)的。

電容傳感芯片像素單元的梯度值可以反映相鄰近像素響應靈敏度的差異，是衡量其能否正常工作的重要指標，也是判定外部壞點時所使用的量化指標。梯度值的設定取決于芯片探測精度的需求以及芯片的電路特性、傳感算法。梯度值的計算方法如式（9）所示，式中ΔVout1和ΔVout2分別表示鄰近的2個像素點1、2在接觸待測標準樣和未接觸待測標準樣時，輸出的電壓信號Vout的差值；ΔVout表示全部像素點在接觸待測標準樣和未接觸待測標準樣時，輸出的電壓信號差值的平均值。輸出信號Vout與待測電容Cx成正比，相應的，輸出信號變化量ΔVout與待測電容變化量也成正比。之所以引入輸出電壓信號差值ΔVout，是因為實際電路中存在諸多內(nèi)部電容，接觸前后輸出電壓的差值才能反映像素單元頂層極板與待測標準樣形成的真實電容。正常情況下每個像素單元的厚度和面積相同，電容值正比于像素單元頂層極板與待測對象之間介質(zhì)層的介電常數(shù)ε1、ε2，則式（9）又可變?yōu)槭剑?0）：

從式（10）可以看出，外部壞點的偵測實際上就是判定像素單元上方介質(zhì)層的介電特性有無跳變。過大的跳變會導致芯片無法正確通過電容值反映待測目標的尺寸、距離、輪廓等物理特性。分析一款相對介電常數(shù)為7的電容傳感器用環(huán)氧塑封料，其主要組分環(huán)氧樹脂、氧化鋁、二氧化硅在低頻下的相對介電常數(shù)分別為6.0、9.1和3.82。可見，任一組分的過度聚集都會使相應的像素上方介質(zhì)層的介電常數(shù)偏離基準值。以該環(huán)氧塑封料為例，當已知卡控的梯度標準為數(shù)值A時，待考察的像素單元對應的介電常數(shù)臨界值為εcritical，相鄰點按正常介電常數(shù)7計算，結(jié)合式（10），則待考察點的介電常數(shù)的臨界值范圍如式（11）所示：

進一步分析式（11）可得εcritical與單組分異常團聚物體積的關(guān)系。由上段表述可知，環(huán)氧塑封料的相對介電常數(shù)值實際上是各組分的介電常數(shù)在宏觀上的綜合表現(xiàn)，一般稱其為有效介電常數(shù)。對于顆粒填充的有機樹脂復合體系，可以使用有效介質(zhì)理論方程[16]建立組分含量與介電常數(shù)之間的關(guān)系。在分析外部壞點時，異常聚集物或大顆粒多數(shù)近似為球形，完整的有效介質(zhì)理論方程可以簡化為如式（12）所示的布拉格曼模型[17]：

其中，εfiller是待求臨界體積的團聚物對應的介電常數(shù)和，εcompound是相應塑封料的正常介電常數(shù)，εeff是待考察區(qū)域的有效介電常數(shù)。將式（11）計算出的εcritical作為εeff代入式（13），即可求出所考察位置所允許的異常聚集物的臨界體積分數(shù)φ。結(jié)合像素長寬尺寸及塑封層厚度對應的總體積，即可確認像素單元上方介質(zhì)層所能允許的單個填料顆粒的臨界粒徑，或是異常聚集物的臨界體積。

需要特別說明2點：一是在估算中，異常聚集物周圍的介質(zhì)使用了相應塑封料的正常介電常數(shù)，實際上，因塑封料各組分占比相對穩(wěn)定，局部單一組分聚集時，其周圍介質(zhì)中該組分的濃度往往偏少，對應的介電常數(shù)會往相反方向偏移，因此上述計算中的臨界體積會略小于實際所能允許的最極端情況；二是對于一些塑封層較薄的電容傳感芯片，會出現(xiàn)聚集物的臨界直徑超過塑封層厚度的情況，此時像素單元上方介質(zhì)層應當按照塑封料填充和空氣填充2部分分別計算，總電容對應2段電容串聯(lián)，即倒數(shù)滿足求和關(guān)系。經(jīng)實際計算，一旦填料顆?；虍惓＞奂锏暮穸雀叱鏊芊鈱樱磯簻y試時像素單元的容值/輸出信號會急劇變化并達到壞點的程度。又因異常凸起不符合產(chǎn)品的外觀標準，實際操作時此類情形可以根據(jù)傳感單元處的塑封層厚度進行卡控。

4 外部壞點的控制

因塑封料成分和半導體生產(chǎn)工藝的復雜性，各批次產(chǎn)品的不良率會有一定范圍的波動。對具有規(guī)律性的良率異常，需要采取措施加以控制和改善。從電容傳感芯片的原理和外部壞點的成因可以看出，絕大多數(shù)外部壞點都源于塑封料微區(qū)成分均勻性異常。對因為混入過大粒徑塑封填料顆粒、小粒徑塑封填料顆粒的過度聚集以及塑封料基體樹脂的過度聚集3種機理造成外部壞點比例偏高的產(chǎn)品，可以基于失效分析觀察到的現(xiàn)象，有針對性地從塑封料的生產(chǎn)配方參數(shù)和塑封料批次的來料管控2個角度加以控制和改善。

針對混入大粒徑塑封填料顆粒造成外部壞點的情況，改善外部壞點的關(guān)鍵在于控制塑封料中填料顆粒的尺寸規(guī)格。像素單元正常工作時所能允許的填料顆粒尺寸可以通過3.4節(jié)式（9）～（12）所述的方法進行計算。從塑封料的生產(chǎn)角度講，參照相應產(chǎn)品的計算結(jié)果，可在所需塑封料生產(chǎn)時，對其使用的填料顆粒規(guī)格加以合理限定。此舉的意義，還在于避免過度要求填料顆粒規(guī)格帶來的質(zhì)量過剩以及不必要的成本損失。此外，塑封料在生產(chǎn)過程中往往需要多種規(guī)格的填料混合以保證包封率和注塑特性、熱膨脹系數(shù)等理化特性，同時以乳液聚合法獲取的填料顆粒粒徑本身也有一定的分布范圍[18]，所以選定規(guī)格的填料也會有超出臨界尺寸的可能性。因此，還需從塑封料來料檢驗的角度加以管控，在塑封前對每批塑封料進行檢驗，提前甄別容易導致產(chǎn)生外部壞點的塑封料，避免問題原料的流入給后續(xù)制程帶來更大的損失。

檢測塑封料中大顆?；虍惓＞奂锏谋蝗芪铮↖PA）檢測法如圖6所示，其可以作為電容傳感芯片塑封料來料管控的重要手段。取定量待檢塑封料與定量丙酮混合，并在一定溫度和振動功率下使其溶解。之后使用篩網(wǎng)過濾，篩網(wǎng)的孔徑參考3.4節(jié)計算出的臨界粒徑，最后稱取不溶物的質(zhì)量。需要說明的是，丙酮不溶物檢測法既可篩查混入過多超臨界粒徑規(guī)格填料顆粒的塑封料批次，也可偵測含有過多異常聚集物的塑封料批次，其區(qū)別在于使用不同的溶解參數(shù)（丙酮用量、振動功率及時間），并使用光學顯微鏡對篩網(wǎng)濾出物進行甄別。

圖6 丙酮不溶物檢測法

下面以具體實例說明IPA檢測法在生產(chǎn)中的運用，以及本研究對IPA檢測法的改良。采用15個批次的塑封料生產(chǎn)某型號電容傳感芯片。IPA稱重數(shù)據(jù)和外部壞點數(shù)超標導致的不良品比例的對應關(guān)系如圖7（a）所示，從整體看，IPA稱重數(shù)據(jù)與不良品比例具有正相關(guān)性，但個別IPA稱重數(shù)據(jù)很大的塑封料批次，其實際不良率并不高。使用現(xiàn)有檢驗方法制定來料允收的卡控標準，則存在過殺的可能性。造成這種現(xiàn)象的原因是部分尺寸巨大的異常聚集物顯著影響了IPA稱重數(shù)據(jù)，然而這些超大聚集物實際上只會造成單顆芯片不良，對批次良率的影響并不顯著。改進的方法是再增加一道孔徑稍大的篩網(wǎng)，去除掉超大粒徑的聚集物。用改進后的方法再次統(tǒng)計這15個批次的塑封料的IPA稱重數(shù)據(jù)，其和外部壞點數(shù)超標導致的不良品比例的對應關(guān)系如圖7（b）所示，IPA稱重數(shù)據(jù)和壞點造成的不良率之間可以很好地擬合，以此數(shù)據(jù)制定的來料檢驗卡控標準更為科學。

圖7 不同批次的樣品測試數(shù)據(jù)

針對小粒徑塑封料顆粒過度聚集的情況，除了通過IPA檢測法對塑封料來料進行管控外，更好的方法是基于外部壞點的物理模型和異常聚集的形成機理，改善塑封料的生產(chǎn)配方。小粒徑填料顆粒因其較大的比表面積（SSA），其相互間的作用力更顯著，更容易發(fā)生團聚[19]，基于上述原理分析，可以適當收緊相應產(chǎn)品塑封料生產(chǎn)過程中二氧化硅填料顆粒的管控范圍。對二氧化硅填料SSA加強管控前后的數(shù)據(jù)如圖7（c）所示，圖中每個點代表1個封裝批次，橫坐標對應各封裝批次所使用的塑封料批次，縱坐標代表相應批次的外部壞點造成的不良率。從BXXX-85批次的塑封料開始，SSA管控范圍收緊，適當調(diào)低塑封料中二氧化硅的SSA均值，即減少尺寸過小的二氧化硅填料顆粒比例。從收緊管控前后各8個封裝批次的數(shù)據(jù)可以看出，塑封料優(yōu)化后因外部壞點造成的不良品比例明顯下降。

基于IPA的塑封料來料管控和基于異常聚集形成機理2個角度來改進塑封料生產(chǎn)的措施同樣適用于塑封料基體樹脂過度聚集的情況。不同于小粒徑填料因原料規(guī)格管控導致的過度聚集，多數(shù)塑封料樹脂的聚集源于其塑封時固化反應的消泡過程。成熟配方體系的塑封料在原材料的生產(chǎn)過程中出現(xiàn)過度交聯(lián)物質(zhì)的占比很低。因此，僅靠IPA不能完全偵測到存在樹脂聚集高風險的批次，改進塑封料生產(chǎn)參數(shù)尤為重要。在合模塑封過程中，塑封料中的水汽及固化反應的副產(chǎn)物會以氣泡形式從塑封層內(nèi)部向表面運動[20]。當氣泡破裂、氣體排出后，殘余的樹脂在合模壓力作用下被壓回塑封層內(nèi)部，造成局部樹脂富集，進而因成分不均造成外部壞點。針對上述機理，除了研發(fā)更高效的消泡劑配方外，短期更易實現(xiàn)的方法是適當增大塑封粉料的粒徑，使得在撒粉后塑封粉料間會有更多的空隙，塑封過程中更易排氣。某型產(chǎn)品因容易發(fā)生樹脂聚集導致測試良率偏低，使用原有常規(guī)粒徑粉料和增大粒徑粉料各連續(xù)生產(chǎn)12個批次的產(chǎn)品，其連續(xù)作業(yè)的數(shù)據(jù)如圖7（d）所示，使用增大粉料粒徑的批次，其外部壞點造成的不良率整體要低于使用原始粉料粒徑的批次。

5 結(jié)論

從電容傳感芯片檢測原理及外部壞點的成因分析可知，外部壞點的形成本質(zhì)上是傳感芯片像素單元頂層金屬極板上方的傳感介質(zhì)層成分異常。單個大粒徑填料顆粒的混入、大量小粒徑填料顆粒的聚集，以及樹脂的異常聚集是造成介質(zhì)層成分異常的3種主要成因。通過改進的雙篩網(wǎng)IPA檢測法進行來料篩查，以及在塑封料生產(chǎn)過程中進行粒徑控制、粒徑比表面積控制和適當選用較大尺寸的塑封粉料，均有助于降低電容傳感芯片外部壞點的不良率。