内置皮拉尼计的硅通孔圆片级MEMS真空封装研究

针对现有的圆片级真空封装存在检测难、易泄漏等问题,提出了内置皮拉尼计的硅通孔圆片级MEMS真空封装方法。研制了用于圆片级真空封装导线互连的硅通孔,探讨了玻璃盖板与硅圆片之间阳极键合工艺与硅圆片与硅圆片之间的金硅共晶键合工艺,研制了用于检测封装壳体内部真空度的皮拉尼计; 研制了内置皮拉尼计的4英寸硅通孔圆片级真空封装,研制了低温激活非蒸散型吸气剂。实验研究表明,该研究解决了长时间保持真空度的问题。     

表面活化室温键合技术研究进展

随着半导体技术领域对低温晶圆键合技术的需求不断增长，表面活化键合（Surface activated bonding, SAB）技术开始被广泛研究。与其他键合方式相比，即使在室温下，表面活化键合也能完成牢固的键合，对于常规半导体、金属材料等非常有效。但对于SiO₂、有机物等材料，标准的表面活化键合并不十分适用，限制了其在特定领域的应用。近年来，研究者们提出两种改进型表面活化室温键合技术，通过在表面活化时或活化后向材料表面沉积一层纳米中间层，将晶圆的直接键合转化为纳米中间层间的键合。在键合机理方面，重点分析了材料的表面活化机制、界面原子成键机制以及环境因素对键合强度的影响等。通过对前期研究的分析总结进一步对比了三种表面活化键合技术的优缺点，期望可以推动表面活化键合技术在半导体技术领域的进一步广泛应用。     

面向微流控封装应用的PDMS表面无裂纹改性

基于PDMS的微流控系统的键合封装技术需要PDMS表面具有良好的粘合力和亲水性,作为PDMS表面改性技术,等离子体处理工艺(Plasma)具有高效、快捷、操作简单等特点,但它存在"回复"和裂纹问题。文中介绍了一种结合Plasma和表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)的二次处理工艺。先利用Plasma技术对PDMS表面进行无裂纹亲水处理,再利用十二烷基硫酸钠溶液对其表面进行二次处理。既可以避免PDMS表面出现裂纹,又可以使PDMS表面亲水性长久的保持。通过实验验证,两次处理后接触角减小为21°,表面粗糙度达到1.71 nm,且表面无裂纹,并经过键合测试后,经过二次处理的PDMS与玻璃和PDMS实现了长久的键合,验证了该工艺技术可行,为微流控系统的键合封装提供了技术基础。     

一种基于Au-In共晶的低温键合技术

介绍了Au-In键合在MEMS芯片封装中的应用.根据现有的工艺设备和实验条件对制备铟凸点阵列进行了工艺设计,对铟凸点制备技术进行了研究,最终在硅圆片上制备了6 μm高的铟凸点阵列.在150～300 ℃下成功地进行了Au-In倒装键合实验.在300 ℃,0.3 MPa压力下键合的剪切强度达到了5 MPa.     

热声键合界面的微观结构特性

设计一系列的键合实验，通过扫描电镜SEM和EDS能谱测试分析热声键合界面的微观结构特性及变化规律，结果表明，热声键合界面的形状像一个中央未结合的椭圆环，键合强度取决于皱脊椭圆环结构；当作用力和功率保持不变，随着时间增加，键合区向中央延伸，当作用力和时间保持不变，随着功率的增加，焊接区里皱脊面扩大。EDS能谱测试Au—Al、Au—Ag界面的微观组织成分，证实了Au—Ag扩散偶的Kirkendall扩散效应及Au—Al键合界面可能形成金属间化合物。     

键合技术中键合胶残余应力检测的实验研究

通过检测受到键合胶残余应力影响的芯片表面的翘曲特征和力学特性,运用泰曼-格林干涉仪与力学实验机相结合,成功地分析了在采用粘胶键合中,粘胶硬化后残余应力对芯片的影响以及产生的原因,对键合胶的选择提出了科学的依据。本文对这种方法进行了理论分析和实验验证。     

芯片级原子器件MEMS碱金属蒸气腔室制作

提出了基于两步低温阳极键合工艺的碱金属蒸气腔室制作方法,用于实现原子钟、原子磁力计及原子陀螺仪等器件的芯片级集成.由微机电系统(MEMS)体硅工艺制备了腔室结构.首先采用标准工艺将刻蚀有腔室的硅圆片与Pyrex玻璃阳极键合成预成型腔室,然后引入氮缓冲气体和由惰性石蜡包覆的微量碱金属铷或铯.通过两步阳极键合来密封腔室,键合温度低于石蜡燃点198℃.第一步键合预封装腔室,键合电压小于缓冲气体的击穿电压.第二步键合在大气氛围中进行,电压增至1 200 V来增强封装质量.通过高功率激光器局部加热释放碱金属,同时在腔壁上形成均匀的石蜡镀层以延长极化原子寿命.本文实现了160℃的低温阳极键合封装,键合率达到95％以上.封装的碱金属铷释放后仍具有金属光泽,实现的最小双腔室体积为6.5 mm×4.5 mm×2 mm.铷的吸收光谱表明铷有效地封装在腔室中,证明两步低温阳极键合工艺制作碱金属蒸气腔室是可行的.     

高温高湿环境对键合Cu线可靠性影响的研究

通过高温存储试验和高压蒸煮试验对铜线键合器件在高温高湿环境下的可靠性进行研究,分析试验前后键合球剪切力和键合球拉力的变化,利用扫描电镜、透射电镜观察试验前后键合界面形貌及金属间化合物类型,采用能谱仪对试验前后键合界面的成分进行分析。研究结果表明,键合初期,Cu/Al键合界面没有生成Cu、Al金属间化合物,键合界面具有一定的连接强度;高温存储试验后,Cu/Al键合界面生成CuAl、Cu_9Al_4金属间化合物,连接强度增加;高压蒸煮试验后,Cu/Al键合界面的Cu_9Al_4金属间化合物消失,键合界面由于卤素原子的加入使周围环境呈现弱酸性,Cu9Al4金属间化合物在该环境下被腐蚀,其反应式为Cu_9Al_4+12Br-~=4AlBr_3+9Cu +12e~-,键合界面出现孔洞,键合界面强度减小,降低了器件的可靠性。     

PMMA面键合的热压法工艺研究

研究了PMMA热压键合工艺,测量了PMMA的键合强度,利用扫描电镜检测了键合后微流体管道的结构变化,讨论了键合温度、键合压力等因素对键合强度的影响;给出了热压键合的合理工艺参数范围.结果表明,经过参数优化后的热压键合法可以满足PMMA微流体器件对键合的需求.     

ZrO2电解质陶瓷与Al的阳极键合连接机理分析

在一定连接工艺参数下,进行ZrO2电解质陶瓷与Al的阳极键合工艺试验,并在万能电子材料试验机上对ZrO2电解质陶瓷与Al的阳极键合连接接头进行剪切强度试验.采用扫描电镜、超轻元素能谱仪及X射线衍射仪分析连接界面微观组织、成分分布、界面相结构及剪切断口.试验结果表明,ZrO2的表面活化处理提高了ZrO2/Al的连接性,结合界面在阳极键合条件下形成高的氧离子迁移率及静电场力是促进结合的主要因素;过渡区ZrO2-SiO2-Al2O3 的多界面固相反应是结合形成的主要原因;ZrO2/Al接头的剪切断裂位置位于ZrO2与过渡区的结合界面,启裂区位于ZrO2的近界面区,扩展并终断于Al与过渡区界面;终断区断口形貌表明Al/过渡区界面具有较高的接合质量.     

塑制品包装材料与钢铁包装研究

分析了塑制品包装材料的优点,重点研究了塑制品包装材料的回收、再生利用和相关法律,最后以钢卷的包装为例,主要探讨了钢铁包装的工艺及其自动化的包装技术,包括钢铁包装的材料,传统包装、半自动包装和全自动包装等,并指出全自动化的钢铁包装系统是将来发展的方向。     

电子封装金属微凸点制备技术研究进展

起着电互连、热传递和机械支撑等重要作用的金属微凸点是基于面积阵列封装的关键。以球栅阵列封装（Ball Grid Array Packaging, BGA）、芯片尺度封装（Chip Scale Packaging, CSP）以及倒装芯片封装（Flip Chip Packaging, FCP）为代表的面积阵列封装形式凭借硅片利用率高、互连路径短、信号传输延时短以及寄生参数小等优点迅速成为当今中高端芯片封装领域的主流。然而,不同应用领域的微凸点具有尺寸跨度大、材料范围广的特点,很难有一种技术能实现全尺寸范围内不同材料金属微凸点的制备。文中综述了当前主流的微凸点制备技术,包括每种技术的优缺点及其适用范围、常见微凸点材料等,最后对当下微凸点制备技术的发展趋势进行了展望。     

Analysis of the Approach on Usability and Ergonomics in Handling and Transporting Packaging

The purpose of this research is to explore the principle of the man-object relationship to identify the issues shown when handling packaging and emphasizing the usability aspect. For that, the theoretical reference of the research involves the analysis of the parameters according to the aspects that involve the use interactions of packaging in agreement with the definition and scientific concepts of ergonomics, allied to the development of product projects, discussing forms, handling, load transportation and the support of the product. Therefore, improperly handling of the packaging may cause damages to the products and even potential accidents. Coding and decoding are significant to facilitate the use recognition within the individual＇s repertoire. The packaging, within the macro-ergonomics universe, may be the object of ergonomics, whose contribution to solve problems is related to labor activities, by dealing with packaging, transportation and load resulting from the man-object interaction. The incorrect identification of information may lead to problems of interpretation and misuse, from the handling to the disposal of packaging. For this reason, this research suggests the adjustment of the man-object interface which may lead users to make mistakes regarding use and important choices, through adequate handling actions.     

基于虚拟机的半导体封装测试数据获取技术研究

针对半导体封装测试机机型多、数据文件格式不统一、数据获取难的问题,提出了一种基于虚拟机的数据获取接口技术.该技术提供了描述数据文件格式的解释语言,通过建立变量类型表、变量查找表、操作符号表、函数查找表等线性查找表,对测试数据文件进行动态解释和翻译,柔性的实现了多机型数据获取软件接口.     

包装机械设计方法初探

在当今社会,包装机械行业和其他的机械行业一样,都面临着巨大的挑战个激烈的竞争,使得该行业的工程应用能力需求达到极致。笔者主要对包装机械的功能、包装机械的制造工艺设计以及包装机械设计的原则进行分析,并在此基础上提出一些建设性建议,以供参考。     

IC封装CAE分析塑料工艺数据的编辑

介绍Mold Adviser 5.0中相关塑料工艺和性能参数,探索数据文件的编辑以及建立有多种塑料工艺性能参数数据库的方法。将一套国产的IC塑封模所用塑料的实际工艺性能参数调入CAE系统。     

纱桶自动包装系统设计

纱桶包装是纺织生产过程中必备的环节,纱桶自动包装系统是运用自动化技术与信息技术设计的,是一种自动化高稳定的生产设备.系统包含纱桶输送装置、纱桶翻转装置、纱桶装袋装置、纱桶转送装置和纱桶称重贴标装置.整条生产线有7台输送电机,配置了人机交互界面,操作便捷,有效降低了生产成本,提高了纱桶包装的效率.     

机器视觉在烟草行业的应用

介绍了机器视觉技术的基本原理和组成,结合目前烟草行业常用的小包、务包包装质量检测系统介绍了机器视觉系统的软、硬件构成.提出了采用机器视觉技术进行小包、条包瑕疵剔除技术中的除对率和除全率概念.列举了机器视觉在烟草行业包装质量检测中的典型应用.指出机器视觉技术在烟草质量检测方面的发展方向.     

一种新型拧丝机构的设计

冶金厂矿对高温线材(小捆盘圆)的包装,长期以来采用人工捆扎方式,劳动条件恶劣,且包装质量得不到保证.研制高温线材打捆机,用以替代手工作业,对提高轧钢厂的自动化水平和包装质量有极其重要的意义.结合打捆机的设计参数,给出了打捆机中关键部件--拧丝机构的技术要求,并在分析已有的拧丝机构方案基础上,提出了一种新型的圆锥拧头结构方案.该方案经实施,在样机试验和生产应用中表明:所设计的拧丝机构完全能够替代人工操作,捆扎速度快,且包装质量好,从而为打捆机的总体研究提供了一条新思路.