一种简单的静电封接技术

本文论述了静电封接技术的基本原理及其在半导体压力传感器生产中的应用.主要介绍一种简单而廉价的静电封接装置及操作工艺和一些实验结果.这种封接技术不用其它任何粘合剂,将硅与玻璃相接触进行静电封接,形成的硅-玻璃组合体是一种刚性结构.封接时所选用的玻璃的热膨胀系数应与硅的热膨胀系数相接近(Si:2.5×10~(-6)/ k,~#7740 Pyrex glass:3.25×10~(-6)/k),例如:九五料玻璃,派雷克斯玻璃均能获得好的封接效果.静电封接技术的特点是:芯片反刻铝引线不会被氧化(封接时温度在400℃左右),封接牢固、迅速、气密性好,不产生蠕变,能耐高温,耐潮湿,稳定性好.     

硅与玻璃静电封接机理的研究

本文利用板壳理论，分析在硅与玻璃静电封接时，硅与玻璃界面的静电力与硅片弯曲应力的关系，推导出封接成功的条件，即界面间距ｄ与电压Ｖ，刚度Ｄ，挠度ω等的关系，并进行了实验验证。     

微机械结构的微静电驱动

本文讨论了微机械结构的微静电驱动技术的基本原理，同时结合硅微机械结构和材料特性，给出微静电驱动实现的考虑。     

硅与玻璃静电封接机理的研究

本文利用板壳理论,分析在硅与玻璃静电封接时,硅与玻璃界面间的静电力与硅片弯曲应力的关系;推导出封接成功的条件,即界面间距d与电压V,刚度D,挠度等的关系,并进行了实验验证。     

高性能真空静电封接机的设计与实现

以DPFJ-Ⅳ型静电封接机为基础,通过对真空技术、加热技术、自动化技术以及封接工艺的不断探索,研制出一款高性能真空静电封接机。主要介绍了该高性能真空静电封接机的设计原理、主要技术性能以及结构特点。结果发现,该设备具备真空度更高、温度调节范围更宽、加热更均匀等特点,同时可实现硅片自动封接。测试发现,该设备可以提高生产效率和生产质量。     

SiO2钝化膜对硅／玻璃静电键合的影响

本文分析了硅／玻璃静电键合过程中硅表面SiO2钝化膜的作用。SiO2膜的存在使键合过程中的静电力减弱，键合工艺所选择的电压上限受SiO2膜击宽电压的控制，对于商用抛光硅片与玻璃，要完成良好的键合，一般SiO2厚度要小于0．5μm。     

基于MEMS技术的非接触式人体静电测量装置

为解决传统非接触式静电仪工作时振动或旋转部件裸露在外,无法在静电高危区域使用,难以测量运动人体带电情况等难题,该文研制出基于MEMS电场传感器的非接触式静电测量装置。提出一种新型检测电极与敏感芯片相连结构,显著增大了电场感应面积,增强了灵敏度。设计11个检测电极分布式布置形成门体结构,成功实现人体头、肩、臂、手、腿、脚部位在运动过程中带电情况的同时测量。基于金属仿真带电人体,提出模拟应用现场的标定方法,准确实现了静电安检门的标定。该静电测量装置具有无裸露可动部件、安全性高、环境适应性强等突出优点,满足粉尘浓度高、易燃油气浓度高等恶劣环境下的使用需求。试验结果表明,该装置测量范围为-30~30 kV,分辨力优于50 V,总不确定度优于3%。     

MEMS封装技术及标准工艺研究

分析了MEMS的特点及封装工艺对MEMS的影响,给出了对MEMS封装的基本要求.研究了MEMS封装工艺中的一些关键技术,即硅-硅和硅-玻璃键合技术、清洗与引线键合技术、焊料贴片和胶粘技术以及气密封帽技术等,并给出了一些重要的研究结果.同时也介绍对几种MEMS惯性器件的封装要求及封装方法.     

静电封接过程与机理研究

本文主要通过观察加热的硅-玻璃系统在静电场下的电流-时间(I-t)曲线。及其与封接状态的对应关系,用耗尽层和电场力的概念描述了封接的物理过程,讨论了表面状况对封接的影响,建立了表面粗糙程度与封接电压、材料刚度等参数的制约关系式,给出了可靠封接的余件和完成封接的I-t曲线判据.     

硅微机械陀螺仪封装应力研究

封装热应力会降低硅微机械陀螺仪性能,为了减小封装热应力,对封装热应力与封装材料之间的关系进行了研究.首先对封装的硅微机械陀螺仪结构进行了简化,建立了有限元模型,仿真并分析了在封装过程中陶瓷基底材料和粘接剂对热应力的影响.仿真结果表明,陶瓷基底和粘接剂的热膨胀系数与硅的热膨胀系数匹配,且粘接剂的杨氏模量较小时,热应力较小.粘接层厚度超过60μm,平面尺寸大于陀螺仪芯片尺寸时,热应力较小.     

新结构的硅一体化微加速度传感器

本文介绍了一种新结构的硅一体化微加速度传感器，理论和实验结果表明，这种传感器与传统硅微机械结构加速度传感器相经具有温度特性好，工艺简单和成品率高等优点，这种结构特别适合制作谐振传感器。     

玻璃与陶瓷封接工艺的研究

本文从材料选择与工艺规范角度，简要介绍了玻璃与陶瓷封接工艺，采用该工艺封接的试件，其抗拉强度可达30kgf/cm^2。     

基于单晶硅梁的静电RF MEMS开关

RFMEMS开关是低功耗、低损耗高频通讯电路和系统的关键部件,静电驱动RFMEMS开关因具有零直流功耗、开关时间短、结构简单、易集成的优点而成为研究热点,但是驱动电压高、薄膜应力变形严重、寿命短等问题制约了其发展,提出了一种基于单晶硅梁的推拉式静电RFMEMS开关结构,能够解决静电RFMEMS现有的缺陷。     

电子封装净化间的静电防护及监控

随着电子产品集成度越来越高,器件对静电也越来越敏感,容易受静电放电导致损伤或损坏。文章介绍了静电的产生机理,阐述在生产制造过程中静电产生的来源以及危害。介绍了净化间内部抑制静电产生的三大措施:防止静电荷积聚,建立安全的静电泄放通路,以及采取静电监控设备进行静电监控。提出采用镀锡铜排环绕厂房内部的形式来消除静电防护死角,并重点描述了防静电门禁系统和静电在线监控系统的工作原理及功能实现,结合电子封装厂房结构特点,首次提出防静电门禁系统与风淋门联动控制,有效控制封装厂房的静电来源。     

应用于MEMS封装的TSV工艺研究

开展了应用于微机电系统(MEMS)封装的硅通孔(TSV)工艺研究,分析了典型TSV的工艺,使用Bosch工艺干法刻蚀形成通孔,气体SF6和气体C4F8的流量分别为450和190 cm3/min,一个刻蚀周期内的刻蚀和保护时长分别为8和3 s;热氧化形成绝缘层;溅射50 nm Ti黏附阻挡层和1μm Cu种子层;使用硫酸铜和甲基磺酸铜体系电镀液电镀填充通孔,比较了双面电镀和自下而上电镀工艺;最终获得了硅片厚度370μm、通孔直径60μm TSV加工工艺。测试结果证明:样品TSV无孔隙;其TSV电阻值小于0.01Ω;样品气密性良好。     

微传感器制造中的硅-玻璃静电键合技术

介绍了硅－玻璃静电键合的基本原理,阐述了在自建静电键合设备上实现静电键合的过程,结合其在微机械传感器中的应用,讨论了粗糙表面键合技术。