一种新型键合工艺的理论和实验研究

为了实现在较低超净环境下的硅／硅直接键合,提出了在乙醇的环境中进行硅／硅键合的方法,并建立了合理的物理模型,在常温、常压和低于10万级超净环境下,用普通的国产硅片进行了无水乙醇环境下的硅／硅直接键合实验.键合后进行了拉力强度测试和SEM观测,发现界面没有孔洞,说明键合质量达到了要求.拉力测试结果表明,其键合强度达到了10MPa,初步验证了该方法的可行性.     

Pt催化甲酸气氛下的碳化硅低温键合

为实现碳化硅（SiC）在300 ℃以下的低温键合,研究了以Cu和Au作为键合中间层,利用Pt催化甲酸气氛预处理金属膜表面并为键合提供还原性保护气氛的低温键合方法。首先,研究了带有Cu金属层的SiC晶片在氮气、甲酸气氛以及Pt催化甲酸气氛下的键合过程,通过对比键合强度来验证Pt催化甲酸气氛下完成带有Cu层的SiC晶片键合的可能性。其次,采用扫描声学显微镜（SAM）和扫描电子显微镜（SEM）对键合后样品进行表征,并通过改变键合温度及键合加载的压力,研究关键工艺参数对于键合强度的影响。最后,对比了Cu,Au两种中间层金属在不同气氛下的SiC-SiC键合效果。研究结果表明:相比不含甲酸的N₂气氛以及未经过Pt催化的甲酸气氛,经过Pt催化的甲酸气氛能够更好地还原Cu表面的氧化物,实现带有Cu金属层的SiC-SiC低温键合;SEM、SAM测试表明键合界面无明显空洞,键合效果良好;与使用Au层的SiC样品相比,在低温下基于Cu中间层的SiC样品键合强度显著高于Au中间层的样品,显示了本方法对还原表面主要为氧化物的金属层键合的优越性。本方法利用Pt催化甲酸气氛预处理Cu表面并为键合提供还原性保护气氛,在200 ℃时获得了12.5 MPa的剪切强度,实现了高强度的SiC-SiC低温键合。     

圆片键合工艺研究

将圆片键合的各种工艺分为3类：场助直接键合、表面活性键合、借助中介层键合.并对其适用环境和优缺点进行了分析,为圆片级键合的设计和应用提供思路.     

阳极键合电流模型的实验研究

随着近年来MEMS-CAD的迅速发展,阳极键合技术作为MEMS领域的基础工艺,其模拟仿真受到了重视.本文分析现有的阳极键合电流模型产生偏差的原因,在实验基础上,给出一组定量模拟平面电极键合电流的公式.结合点电极键合的扩展模型,提出点电极键合电流的计算方法.实验证明这种方法给出的模拟公式实际反映了点电极键合电流的变化规律.     

基于键合图的系统动力学理论及分析软件的发展及现状

介绍了键合图理论及应用研究的概况,阐述了基于键合图理论的系统动力学分析软件的发展及现状,对该领域的研究工作具有推动作用。     

气相色谱键合固定相的制备及其应用

用热反应键合法,将PEG-20M与多孔二氧化硅载体进行热键合制备气相色谱键合固定相.研究了影响热键合反应的因素,结果表明,该键合固定相具有较好的色谱性能,应用于混醇和芳香族化合物分析,结果良好.     

基于纳米间隙介质阻挡放电的硅与玻璃超低温阳极键合

本文对介质阻挡放电(DBD)活化阳极键合工艺进行了改进.通过亲水性表面测试来表征处理后的表面,结果表明纳米间隙条件下亲水角明显降低并得到最优的放电电压为2 kV.然后,进行了阳极键合与介质阻挡放电活化键合的对比试验,通过拉伸破坏测试来表征键合强度,结果表明纳米间隙下活化键合强度更高.完成了110°C低温下的阳极键合,键...     

直接法键合工艺制造PN结

本文主要给出了不用任何媒介,直接将两个硅片结合在一起,形成pn结的方法及该pn结的特性。并从理论上对实验结果进行了论述。文章中还介绍了直接法键合工艺在半导体器件生产中的应用。     

面齿轮传动系统非线性动力学键合图模型及方程

为了较好研究面齿轮的传动系统,本文以正交面齿轮传动系统为研究对象,基于Bond gragh理论建立了综合时变啮合刚度、传动误差、齿面摩擦力、啮合阻尼等因素的耦合非线性动力学模型.运用Bond gragh理论将面齿轮传动系统中的激励和响应转化为键合图元,分析系统运动的特性分别建立了面齿轮弹性变形键合图模型、传动误差键合图模型和齿面摩擦键合图模型,并分析因果关系和键合图中的功率流得到面齿轮传动系统非线性动力学耦合方程.     

SiO2薄膜辅助硅玻璃热键合技术的研究

为了解决Si和普通玻璃进行直接键合时材料的热失配问题，提出了利用SiO2薄膜辅助进行硅玻璃热
键合（SGTB）的技术.通过分析SiO2薄膜辅助SGTB技术的化学物理过程，对键合过程中的工艺条件进行了
优化.利用反应离子束蚀刻（RIBE）对基片进行抛光，使得键合表面达到2 nm级的表面粗糙度.在大气的环
境下将处理过的玻璃、Si基片干燥，进行预键合.预键合好的Si、玻璃基片在200℃的氧化环境下退火，基
片之间的硅烷醇键发生聚合反应，形成硅氧键键合.实验结果表明，硅和玻璃基片的表面能经过预键合后
有了提高，水分子和Si表面SiO2中的氧原子交连在一起，OH-数量增加，形成硅烷醇键.Si表面热生长SiO2
薄膜的存在，减少了由Si、玻璃热膨胀系数和热传导系数差异引起的诱导应力.     

IC引线焊接用超声键合换能器的优化控制

大规模集成电路芯片内晶片与IC引脚间的引线焊接常用基于超声键合压电换能器的超声波焊接工艺,因此超声键合换能器的控制性能直接影响了引线焊接质量及IC芯片的可靠性。该文在分析压电换能器特性的基础上,提出了一种对压电换能器特性参数进行自动辨识的扫频自学习方法,及基于调节器参数自整定的换能器优化控制方法,并介绍了以高性能DSP为核心的压电换能器控制系统的技术实现方案,该系统已在国际品牌的IC封装设备金线焊线机中得到应用。     

球铁与铜扩散接合的研究

采用自制的小型真空扩散接合装置,进行了球铁与铜扩散接合试验研究。系统研究了工艺参数对接合质量的影响,分析了中间垫片在接合过程中的作用,对试样的预处理、接合区的原子迁移行为也进行了研究。镍箔是球铁与铜扩散接合理想的中间垫片;试样表面预处理对接合质量有重要影响。     

Microwave Induced Ethanol Bath Bonding for PMMA Microfluidic Device

High bonding strength, low deformation and convenient procedure are all very important aspects in the microfluidic device fabrication process. In this paper, an improved microwave induced bonding technology is proposed to fabricate microfluidic device based on methyl methacrylate (PMMA). This method employs pure ethanol as the bonding assisted solvent. The ethanol not only acts as the microwave absorbing material, but also works as the organic solvent in bath. The presented research work has shown that the bonding process can be completed in less than 45 s. Furthermore, the convenient bonding only applies microwave oven, beakers and binder clips. Then, we discuss effects of microwave power, bonding time on bonding strength and deformation of microstructures on PMMA microfluidic device. Finally, a 4 layers micro-mixer has been fabricated using the proposed bonding technique which includes 15 trapezoid micro-channels, 9 T-type mix units and an X-type mix unit. Experimental results show that the proposed bonding method have some advantages compared with several traditional bonding technologies, such as hot pressing bonding, ultrasonic bonding and solvent assisted bonding methods in respect of bonding strength, deformation and bonding process. The presented work would be helpful for low coat mass production of multilayer polymer microfluidic devices in lab.     

热轧粘合三要素对非织造产品质量的影响分析

热轧粘合技术通过加热加压、变形、熔融、流动和固化而达到固结目的,是热学一力学机理共同作用的结果,具有安全、高效、低耗、灵活等特点,生产速度快,无三废问题,是一种很有发展前景的生产工艺.在设备已定的条件下,热轧温度、轧辊压力、生产速度是影响热轧粘合非织造产品质量、能耗、生产效率的三个主要要素,在生产中需要调整好温度、压力、速度三者之间的关系.     

基于CCD测量的万能工具显微镜

传统的二维测量设备都是人眼通过目镜来读数的,这就不可避免地存在视觉误差.本设备采用光学CCD代替人眼读数,并利用图像处理技术、像素细分技术,实现了对工件的自动描准,自动测量,通过实践证明,该设备具有很高的测量精确度和实用价值.     

神经网络技术在检测某型直升机旋翼胶结质量中的应用

一般采用声阻法检测飞机蒙皮的胶结质量,但该方法难以对缺陷进行定量描述。为了解决胶结缺陷的定量问题,采用神经网络技术对直升机旋翼大梁与后段件蒙皮胶结缺陷进行定量分析,给出了缺陷大小与信号幅度的关系特征曲线,由此设置了神经网络的输出值,经网络反复训练,得到对应样品缺陷大小的估计值。实验结果证明,神经网络技术对大梁与后段件蒙皮胶结缺陷定量评价满足实际检测的要求,为胶结缺陷和类似缺陷的定量描述提供了很好的途径。     

基于贝叶斯网络的真空树脂灌注机故障诊断

本文将贝叶斯网络技术应用于真空树脂灌注机的故障诊断,建立了故障诊断基本结构,并通过实验验证了该方法的可行性.本方法可广泛应用于往复工作设备的故障诊断工作.     

PEO 基聚合物固体电解质的键合性能

为了促进微机电系统封装技术的发展,设计了应用聚氧化乙烯(polyethylene oxide,PEO)作为主体材料,通过掺杂不同的锂盐获得聚合物固体电解质用于阳极键合进行封装.阳极键合对材料的要求主要是具有离子导电性,因此采用X射线小角衍射(small-angle X-ray scattering,SAXS)和傅里叶红外光谱(Fouriex transform infrared radiation spectroscopy,FTIR)对设计的高分子固体电解质的导电机理进行分析.研究结果表明:LiClO4的离解能更小;锂离子的迁移数更多;随着其质量分数的增加,电导率更高;通过键合结果发现,PEO-LiClO4和金属铝键合界面过渡层的产生是两者得以焊合的关键.     

Bonding strength in carbon steel sandwich panels under condition of diffusion-rolling with small reduction

One of the key problems by diffusion-rolling bonding with small reduction for carbon steel plates is the bonding assistant coat. Abonding assitant coat used below 850℃ was developed. It contained copper as basic element and zinc as main alloy element. Other small elements and rear metals were added to decrease the melting point and to obtain a better clouding and bigh plasticity. Based on the theory of brazing and transient liquid diffusion welding, two carbon steel plates were rolled with small reduction by using self-made bonding assistant coat. Temperature, pressure and holding time are the main technology parameters for controlling the process of diffusion-rolling. The results show that the bonding strength is the greatest when the bonding temperature is 830℃, holding time is 3 min and the reduction rate is 9%.