MEMS器件封装的低温玻璃浆料键合工艺研究

玻璃浆料是一种常用于MEMS器件封装的密封材料.系统研究了MEMS器件在低温下使用玻璃浆料键合硅和玻璃的过程.与大多数MEMS器件采用的玻璃浆料相比(烧结温度400℃以上),此工艺(烧结温度350℃)在键合完成后所形成的封装结构同样具有较高的剪切强度(封装器件剪切强度大于360 kPa),同时具有较好的气密性(合格率达到93.3%),漏率测试结果符合相关标准.结果表明,在保证MEMS器件封装剪切强度和气密性的同时,降低键合温度条件是可以实现的.     

MEMS圆片级封装用Cu-Sn低温键合机理与工艺研究

研究了利用低温等温凝固技术实现Cu-Sn键合在MEMS圆片级封装中的应用.基于Cu-Sn二元平衡相图,对键合层结构进行了设计,同时设计了用于测试的键合图形,并对设计的键合结构进行了流片实验.通过对圆片制作及键合等工艺的一系列优化,在250℃的低温条件下生成了熔点为415℃的金属间化合物,获得了良好的键合层.得到的键合样品剪切力强度值达到了GJB548B-2005标准的要求.研究表明,Cu-Sn等温凝固键合技术具有实际应用的潜力.     

圆片键合强度测试方法分析

介绍了三种典型的圆片键合强度表现形式:抗拉强度、剪切强度和粘接强度.针对每种表现形式的特点,分析了相应的测试方法.抗拉和剪切强度以力为表征,主要的测试方法是一维直拉法,可测78.4 MPa强度以下的键合样件,但是测试样件制备要求比较严格;粘接强度是以能量形式表征键合强度,可以从本质上了解键合质量,主要测试方法是DCBT法.但是DCBT法需要精确计算所做的功,对测试设备要求较高.因此,抗拉和剪切强度主要应用于生产实际中而粘接强度侧重于科研工作.     

MEMS圆片级真空封装金硅键合工艺研究

提出一种适用于微机电系统(MEMS)圆片级真空封装的键合结构,通过比较分析各种键合工艺的优缺点后,选择符合本试验要求的金硅键合工艺.根据所提出键合结构和金硅键合的特点设计键合工艺流程,在多次试验后优化工艺条件.在此工艺条件下,选用三组不同结构参数完成键合试验.之后对比不同的结构参数分别测试其键合质量(包括键合腔体泄漏率...     

基于聚合物介质的低温硅硅键合研究

聚合物低温键合技术是MEMS器件圆片级封装的一项关键技术。以苯并环丁烯(BCB)、聚对二甲苯(Parylene)、聚酰亚胺(Polyimide)、有机玻璃(PMMA)作为键合介质,对键合的温度、压力、气氛、强度等工艺参数进行了研究,并分析了其优缺点。通过改变Parylene的旋涂、键合温度、键合压力、键合时间等工艺参数进行了优化实验。结果表明,在230 ℃的低温键合条件下封装后的MEMS器件具有良好的键合强度(＞3.600 MPa),可满足MEMS器件圆片级封装要求。     

基于铜-锡等温键合技术的圆片级气密封装

本文提出了一种新颖的基于铜-锡等温键合技术的圆片级气密封装方法。设计了多层焊环结构,并且根据理论计算和实验结果对焊料用量以及键合工艺参数进行了优化。验证实验证明该方法可以成功避免焊料层的氧化,空洞的生成以及贝壳状Cu6Sn5相的生成。利用金相分析、剪切强度和气密性检测对键合质量进行了分析,实验结果表明：优化后的Cu/Sn键合结构具有理想的键合效果,平均剪切力强度为19.5MPa,漏率约为1.9×10-9atm cc/s,达到了MIL-STD-883E表准的要求。     

基于晶圆键合的MEMS圆片级封装研究综述

为提升微机电系统（MEMS）器件的性能及可靠性,MEMS圆片级封装技术已成为突破MEMS器件实用化瓶颈的关键,其中基于晶圆键合的MEMS圆片级封装由于封装温度低、封装结构及工艺自由度高、封装可靠性强而备受产学界关注。总结了MEMS圆片级封装的主要功能及分类,阐明了基于晶圆键合的MEMS圆片级封装技术的优势。依次对平面互连型和垂直互连型2类基于晶圆键合的MEMS圆片级封装的技术背景、封装策略、技术利弊、特点及局限性展开了综述。通过总结MEMS圆片级封装的现状,展望其未来的发展趋势。     

一种新颖的微电子封装:圆片级封装

本文介绍了一种当前正在快速发展的微电子器件的新颖封装－圆片级封装（WLP）的定义，主要优缺点，焊盘再分布和植球等主要工艺过程等。     

微电子器件封装中铜与金球键合的比较

铜球键合由于其成本低并且还可提供更高的可靠性潜力, 最终将成为一种更加流行的主要工艺。目前现有的少管脚数的封装已有一种从金丝向铜丝转变的倾向,但是其中有一些工艺问题,需要该工艺在先进封装中得到广泛的应用之前得以根本的解决。无论采用何种方法,人们可以期望在先进封装中降低成本将最终成为采用铜球键合的驱动力。     

用于传感器和执行器封装的键合技术

本文简要介绍了用于传感器和执行器封装的硅一硅键合,硅一玻璃阳极键合及基于表面修饰工艺的选择键盒技术;讨论了如何消除键合晶片之间空隙的方法。     

半导体硅片键合:MEMS制造工序中的成熟技术

新型MEMS应用领域的发展为现有的制造技术带来了很大的挑战,并促使了满足新加工要求的制造能力的发展。根据目前MEMS制造中普遍采用的不同的晶圆键合方法及其主要工艺参数要求,开发了一种新型的晶圆键合技术。     

晶圆键合技术与微电子机械系统新进展

概述了晶圆键合技术穴WB雪和微电子机械系统穴MEMS雪的新进展。介绍了晶圆键合工艺、技术要求、应用选择以及对MEMS的作用;展示了MEMS制造技术和应用前景。     

MEMS低温圆片级键合密封工艺研究

研究了一种使用非光敏苯并环丁烯(BCB)材料的低温硅片级键合,并将其用于压力谐振传感器封装.采用AP3000作为BCB中的黏结促进剂,将谐振片与硅片或Pyrex 7740玻璃晶圆键合,程序简单,低成本,密封性能较高,且键合温度低于250℃.通过拉伸实验,这种键合的剪切强度高于40 MPa.所以此硅片级键合适用于压力传感器的封装.     

低温晶片键合技术及在通信光电子器件中的应用

简单介绍了晶片键合的基本原理,指出了实现低温晶片键合的必要性;通过对比低温晶片键合技术的实现方式及其在通信光电子器件中的应用,指明表面改性是实现低温晶片键合的最有效手段.     

Mechanism of Wafer Bonding Process

The basic force and bonding energy in wafer bonding have been revealed in this study.The basic cause for bonding contributes to the interatomic attractive forces between surfaces or the rduction of surface energies.The amplitude of roughness component can not exceed the criterion if wafer pair is bondable.The bonding behavior and challenge during annealing have been investigated.     

MEMS器件封装技术

综述了微电子机械系统(MEMS)封装主流技术,包括芯片级封装、器件级封装和系统及封装技术进行了。重点介绍了圆片级键合、倒装焊等封装技术。并对MEMS封装的技术瓶颈进行了分析。     

晶圆低温直接键合技术研究进展

晶圆低温直接键合技术与传统键合方式相比具有对晶片及器件损伤小、无中介层污染、无需外部电场辅助等优势,在功率型半导体光电及电力电子器件、大功率固体激光器、MEMS、光电集成等领域具有巨大的应用潜力.文章从低温直接键合技术的发展历程入手,重点介绍了湿法疏水键合、湿法亲水键合和等离子体活化键合的物理化学机制.系统阐述了低温直接键合的工艺流程和键合强度的表征方法,探讨了低温直接键合的技术发展趋势,并对低温直接键合工艺的改善和创新应用拓展进行了展望.     

GaAs/InP低温晶片键合的研究

将硫脲溶液用于GaAs/InP基材料低温晶片键合的表面处理工艺,实现了GaAs/InP基材料间简单、无毒性的低温(380 ℃)晶片键合.并通过界面形貌,解理后断裂面,键合强度及键合界面I-V特性对键合晶片进行了分析.