發(fā)布時間：2022-01-02 22:28

　　陽極鍵合是MEMS封裝中的關鍵技術之一,因其封裝性能高、密封性好、成本低以及可連接異質材料的特點,廣泛的應用于微機電系統(tǒng)中的微型陀螺儀、微型電磁場傳感器、濾波器、加速度傳感器、能量采集器等。但在目前的陽極鍵合工藝中,因鍵合溫度較高,容易引起材料熱膨脹系數(shù)不匹配、產(chǎn)生殘余應力等問題。針對于這些問題,在分析超聲在機械加工中的應用后,創(chuàng)造性的將超聲應用到MEMS封裝中的陽極鍵合工藝中來,提出了超聲輔助陽極鍵合工藝方法。通過研究普通陽極鍵合的機理,深入分析各個試驗條件對陽極鍵合質量的影響,通過試驗研究,結合超聲能量的傳導,探究在復合條件作用下各個參數(shù)與陽極鍵合質量之間的關系,為低溫陽極鍵合提供工藝支撐基礎。全文具體研究如下:首先,對傳統(tǒng)陽極鍵合的工藝機理進行了研究,分析了陽極鍵合中溫度對材料電阻率的影響、研究了電場作用下離子遷移的過程,分析了溫度和電壓對陽極鍵合的影響,在此基礎上,研究了材料的壓電效應,通過在壓電材料（壓電陶瓷）的外表面施加激勵信號,從而激發(fā)其逆壓電效應,將電能轉化為機械能。通過對超聲振動的粘滯效應致熱和摩擦致熱兩種致熱效應的研究,得出了超聲振動的摩擦致熱可以更好的使摩擦界面的... 

【文章來源】：山東理工大學山東省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

MEMS工藝的應用Fig.1.1Applicationofanodicbondingprocess

學位論文 第，能夠有效的提升器件的壽命。對于一些微流體中的閥門和微流可靠的真空密封性能。對于一些涉及到信號的采集與傳輸?shù)钠骷N可能的機械和環(huán)境方面的侵害，保證良好的信號傳輸與轉換。雜化、尺寸微型化、低功耗以及輕薄化的方向發(fā)展，封裝對器件分重要的作用。微電子封裝已經(jīng)成為制造大規(guī)模集成電路的關鍵

山東理工大學碩士學位論文 第一章 緒論4圖1.3 基于激光加熱的鍵合平臺系統(tǒng)示意圖[18]Fig. 1.3 Systematic schematic diagram of bonding platform based on laser heating[18]西南科技大學的李秀麗[19]等針對微晶玻璃與不銹鋼陽極鍵合失效的問題進行了模擬與實驗研究，探究了熱傳導方式對殘余應力分布重要影響，并得出了擴散層的深度與鍵和時間平方根成正比的結論。南京師范大學的張強等[20]針對材料之間因熱膨脹系數(shù)失配而產(chǎn)生較大的熱應力進行了仿真及試驗研究。結果表明，材料在陽極鍵合中會產(chǎn)生熱彎曲，使形狀發(fā)生改變，從而引起鍵合后的器件的誤差。認為要選擇合適的鍵合溫度，以降低對器件封裝性能的影響。在進行鍵合材料的研究上，哈工大的麥成樂等[21]通過設計材料三元體系制備了一種玻璃化轉變溫度較低的鉍硼硅無鉛低熔點玻璃。在燒結溫度 440℃，保溫時間為 30 min時，獲得的接頭鍵合強度最高可達 4.5MPa。武漢理工大學的章釗等[22]人采用自制 LAS微晶玻璃與硅片進行陽極鍵合，研究了玻璃晶體在鍵合過程中的作用，并利用掃描電鏡和衍射分析儀等對鍵合中間層進行了微觀結構的分析。在通電方式的選擇上

【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋁/銅異種金屬超聲波焊接工藝優(yōu)化[J]. 馬成勇,韓玉民,敖三三,齊寶鑫,張威,羅震.  焊接技術. 2018(05)
[2]壓電雙晶梁MEMS傳感器的穩(wěn)健設計研究[J]. 李豐,譚曉蘭,王通塵.  壓電與聲光. 2018(01)
[3]超聲振動聚合物界面摩擦生熱仿真分析[J]. 張慶輝,萬晨霞,田海港.  現(xiàn)代塑料加工應用. 2017(06)
[4]微晶玻璃與不銹鋼陽極鍵合殘余應力分析[J]. 李麗秀,龔偉,王恩澤,王麗閣.  機械設計與制造. 2017(S1)
[5]介質阻擋放電電壓對陽極鍵合材料表面性能的影響[J]. 方智立,潘明強,李正潮,陳立國.  科學技術與工程. 2017(16)
[6]基于UV光照射在硅片表面活化的陽極鍵合工藝研究[J]. 李星,陳立國,王陽俊.  科學技術與工程. 2017(02)
[7]Al/Ni異種金屬超聲波點動焊接工藝及界面組織分析[J]. 崔慶波,李玉龍,胡瑢華,胡小武.  焊接學報. 2016(11)
[8]陽極鍵合強度對高g加速度傳感器輸出特性影響[J]. 馮恒振,秦麗,石云波,連樹仁,孫亞楠.  微納電子技術. 2016(11)
[9]金屬超聲波增材制造技術的發(fā)展[J]. 李鵬,焦飛飛,劉郢,劉曉兵,果春煥,姜風春.  航空制造技術. 2016(12)
[10]低溫陽極鍵合工藝研究[J]. 姚明秋,李玉萍,唐彬,蘇偉,陳穎慧.  太赫茲科學與電子信息學報. 2014(06)

博士論文
[1]微機電系統(tǒng)低溫陽極鍵合用微晶玻璃的研究[D]. 李宏.武漢理工大學 2008
[2]基于感應加熱的MEMS封裝技術與應用研究[D]. 陳明祥.華中科技大學 2006

碩士論文
[1]MEMS傳感器三維引線鍵合系統(tǒng)研制[D]. 莊猛.蘇州大學 2016
[2]硅/微晶玻璃陽極鍵合機理的研究[D]. 章釗.武漢理工大學 2010
[3]超聲波塑料焊接機理和工藝試驗研究[D]. 劉川.大連理工大學 2003



本文編號：3564998