镀锡溶液配制方法的改进

笔者按我厂工艺手则和某校编的电镀教材介绍的方法,即“将1/2的水加入槽中,加入需要量的NaOH(10g/1)溶解;再用水将Na_2SnO_3·3H_2O调成浆状倒入NaOH溶液中”,配制含Na_2SnO_3·     

面向超高温压力传感器的SiC-SiC键合方法

为了实现耐高温压力传感器SiC腔体的制作,分别利用高性能陶瓷胶、旋涂玻璃和金属Ni等3种材料作为键合层,研究了SiC-SiC键合工艺.扫描电子显微镜和键合拉伸强度实验结果表明,这3种材料的键合层均可以成功应用于SiC-SiC键合,其中高性能陶瓷胶键合层厚度为20~30μm,键合强度可达4 MPa;旋涂玻璃键合层厚度为2μm左右,键合强度约1.5 MPa;金属Ni键合层厚度为1μm,键合强度约为0.5 MPa.     

PDMS/地聚物杂化涂层的制备及性能研究

将碱激发高炉渣与聚二甲基硅氧烷(PDMS)共混,使地质聚合反应和缩聚反应同时进行,形成具有地聚物—O—Si—O—Al—O—网络与PDMS—O—Si—O—Si—O—网络互穿的PDMS/地聚物杂化涂层。研究了3种碱液Na_2SiO_3、NaOH、Na_2SiO_3+NaOH(质量比1∶1)及其浓度对涂层表干时间、实干时间、交联密度、耐腐蚀性、附着力、热稳定性等的影响。研究发现,高炉渣经碱液激发后生成的PDMS/地聚物杂化涂层与未激发的PDMS/高炉渣复合涂层相比,其交联密度、耐腐蚀性、附着力、热稳定性均增加,表干时间、实干时间变短。     

以石英为原料制备白炭黑的实验研究

为研究白炭黑的制备工艺,以石英原矿、浓硫酸、Na2CO3和NaOH为原料,利用煅烧-淬冷-硫酸酸洗工艺制备质量分数大于99%的高纯石英粉,并利用煅烧-沉淀法制备非晶白炭黑。采用X射线荧光(XRF)和X射线衍射(XRD)等手段研究钠源(Na2CO3)与石英比例、不同钠源(NaOH)等对白炭黑品质的影响。结果表明:将石英与Na2CO3或NaOH混合煅烧后制成溶液,通入CO2气体后可生成非晶白炭黑,最佳工艺条件为:n(Na2CO3)∶n(SiO2)=1∶1,混合物在1 250℃下煅烧2.5 h。     

Cu/Sn等温凝固芯片键合工艺研究

研究了Cu/Sn等温凝固芯片键合工艺,对等离子体处理、键合气氛、压力以及Sn层厚度等因素对焊层的键合强度的影响进行了分析和优化。实验表明,等离子体处理过程的引入是保证键合质量的重要因素,在功率500W、时间200s的处理条件下,得到了最大的键合强度;而键合气氛对键合质量有显著的影响,在真空环境下,能得到最佳的键合质量;压力对键合质量的影响较小,施加较小的压力(0.05MPa)即能得到较大的剪切强度;而Sn层厚度对键合质量的影响极小,而较薄的厚度能够缩短键合时间。在最优化条件下,得到的键合强度值全部达到了美军标规定的6.25MPa的强度要求(对于2mm×2mm芯片)。     

一维导电掺锑氧化锡粉体的制备和表征

为了探究一维导电掺锑氧化锡的制备条件,分别以SnCl_4·5H_2O和SbCl_3为Sn源和Sb源,以NaOH为沉淀剂,添加Na_2SiO_3·9H_2O和Na Cl作为烧结助剂制备掺锑氧化锡(ATO)纳米棒,研究前驱体反应条件对ATO形貌和结构的影响;在硅酸铝纤维表面沉积ATO前驱体并高温焙烧制备导电纤维,研究不同煅烧温度对ATO沉积硅酸铝导电纤维导电性能的影响。结果表明:在Na_2SiO_3·9H_2O与Na Cl的协同作用下,高温焙烧后可制备形貌规则、晶型良好的ATO纳米棒;当焙烧温度为900℃时,导电纤维的导电性最佳。     

微纳通道型真空漏孔研究进展

传统真空漏孔存在难以实现尺寸可控制作、分子流压力范围有限等问题,而利用微纳通道型真空漏孔可以有效解决上述问题。本文阐述了一维/二维微纳通道型真空漏孔的加工方法,即使用光学曝光、刻蚀工艺在硅基底上制备微纳沟槽,结合键合技术实现微纳通道密封;通过金属封装、玻璃浆料键合、毛细管连接工艺实现硅基微纳通道型真空漏孔与金属真空法兰的封装连接。该类型漏孔有望在真空计量、极小流量控制和漏率测试等方面取得应用。     

砷钠明矾石固溶体的合成及其砷取代机理探讨

利用砷酸根(AsO_4~(3-))与钠明矾石结构中硫酸根(SO_4~(2-))之间的类质同象取代形成砷钠明矾石固溶体是实现砷固化/稳定化的1种新方法。本文以硫酸钠(Na_2SO_4)、硫酸铝(Al_2(SO_4)_3·18H_2O)和砷酸钠(Na_3AsO_4·12H_2O)分别作为Na、Al和As源,研究溶液初始n(As/(As+S))aq对砷钠明矾石合成的影响,同时采用XRD、ICP、SEM-EDS、FT-IR和TG-DSC等手段对其沉淀物进行表征分析。结果表明,当n(As/(As+S))aq=0~0.178时,沉淀物为钠明矾石相,砷最大键合率为8%;当n(As/(As+S))aq=0.185时,沉淀物为钠明矾石+无定形相+砷铝石三相混合物,砷在钠明矾石相中的键合率有所提高,可达14%。AsO_4~(3-)在钠明矾石结构中的键合机制为,AsO_4~(3-)直接取代结构中SO_4~(2-),两者的电荷差异通过结构中羟基(OH-)的质子化进行补充。随着AsO_4~(3-)对钠明矾石相中SO_4~(2-)取代量的增加,晶胞参数c、V呈规律性轻微膨胀,原因归于As-O半径(0.1682nm)大于S-O半径(0.1473nm)。     

黄铜表面等离子体电解氧化膜层的制备及性能分析EI北大核心

为了提高黄铜的耐蚀性能,对其表面进行等离子体电解氧化,并分析Na_(2)SiO_(3)电解质浓度对氧化膜层性能的影响。调配以Na_(2)SiO_(3)·9H 2O,NaOH为主要成分的电解液,设置正向电压为520 V、正向电流1.4 A、脉冲频率2000 Hz、正负占空比20%,对黄铜试件进行80 min的等离子体电解氧化。通过场发射扫描电子显微镜(SEM)、表面粗糙度测量仪、涡流测厚仪、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、百格刀附着力测试仪、电化学工作站(动电位极化曲线),研究Na_(2)SiO_(3)浓度对氧化膜层的微观形貌、厚度、粗糙度、化学组分、结合力及耐蚀性能的影响。结果表明:膜层表面的化学组分是以Cu,Zn,O,Si等元素组成,并以金属氧化物和非晶二氧化硅的形式存在;随着Na_(2)SiO_(3)浓度的升高,膜层表面的微孔数量逐渐增多,孔洞尺寸和分布越来越均匀,膜层厚度先增大后减小,表面粗糙度值先减小后增大;然而过大的Na_(2)SiO_(3)浓度,等离子体电解氧化反应加剧,表面出现熔解现象,膜层质量不升反降。等离子体电解氧化能够有效提高黄铜的表面性能,当Na_(2)SiO_(3)浓度为8 g/L时,氧化膜层结合力和耐蚀性能最好,其自腐蚀电流密度与基体相比,下降了2个数量级。     

基于玻璃浆料键合的硅基漏孔封接工艺优化研究

随着漏孔在超高真空计量应用的广泛需求,目前常用的Torr-Seal胶封接方法由于其高放气率而不再适用,迫切需要一种放气率低、气密性好的封接方法。本文提出了一种新的基于玻璃浆料键合的硅基漏孔封接方法,即利用玻璃浆料键合工艺将硅片封接到可伐管上,并通过法兰连接到真空测试系统中。研究优化了玻璃浆料的热调节工艺,并使用氦质谱检漏仪测量了封接组件的本底漏率。测量结果显示,在一个大气压的上游压力下测得的最小本底漏率为1.0×10~(-13) Pa·m~3/s。采用仿真软件ANSYS对封接的降温阶段进行了热应力分析,根据仿真结果证明了可伐合金的优越性。     

PDMS/PVDF优先透有机物渗透汽化复合膜的制备

以商品化聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维超滤膜为基膜,聚二甲基硅氧烷(PDMS)为涂膜材料制备PDMS/PVDF优先透有机物渗透汽化复合膜。用扫描电子显微镜(SEM)对膜结构进行表征,并研究了涂敷方法、基膜热处理工艺、PDMS浓度、固化温度及固化时间等因素对复合膜渗透汽化性能的影响。实验结果表明:基膜120℃下热处理,用10%的PDMS溶液,采用浸涂加真空涂敷的方法涂膜,110℃下交联固化6h制备的复合膜性能最佳。该复合膜在60℃时,分离5%的乙醇水溶液,分离因子可达到21.35,通量为331.21g/(m2·h)。     

MoS_2涂覆工艺试验

1 前言 过去,我们用镀铜的方法来防止产品螺纹连接处的粘合,效果不甚理想。在分析国内外同类产品的基础上,我们改用MoS_2和树脂粘接剂涂覆螺纹部位,克服了原工艺的缺点,收到了良好的效果。 2 试验内容及方法 (1)试验流程 材料为2Cr13,按下述工艺流程进行试验。 验收——除油——洗涤——酸洗——洗涤——热风吹干——涂MoS_2——干燥——固化——交检。 (2)工序说明 ①验收 零件表面不允许有铁屑、毛刺、裂纹。 ②除油液配方及除油条件 NaOH 30～50g/L Na_2CO_3·10H_2O 20～30g/L Na_3PO_4·12H_2O 20～30g/L Na_2SiO_3·nH_2O 3～5g/L t 60～80℃ D_A 3～10A/dm~2 时间 5～10min     

热键合制作Yb:Y3Al5O12/Y3Al5O12复合晶体

采用热键合技术制备了Yb:Y3Al5O12/Y3Al5O12(Yb:YAG/YAG)复合晶体,对复合晶体进行了结构表征和键合质量检测.利用光学显微镜和扫描电镜观察了复合晶体横截面的形貌;在偏光显微镜下观察键合区域的应力,利用干涉条纹来表征复合晶体的光学均匀性;通过红外透过光谱的测量来检测复合晶体的键合质量.实验结果表明:热键合技术制备的Yb:YAG/YAG复合晶体键合界面处无界面缺陷,不存在复合界面空间过渡层,光学均匀性良好.     

基于SiC-ZAS复相粉体的合成模拟固化高放射性石墨

为了固化高放射性石墨,采用石墨粉模拟放射性核素~(14)C,以ZnO、Al_2O_3、SiO_2为原料,制备ZnO-Al_2O_3-SiO_2(ZAS)玻璃作为烧结助剂;以ZAS玻璃粉、Si、石墨粉为原料高温煅烧合成SiC-ZAS复相粉体颗粒的过程模拟固化高放射性石墨。借助高温光学显微镜、X射线衍射仪、电感耦合等离子发射光谱仪等分析仪器,研究ZAS玻璃的熔融特性与化学稳定性,以及SiC-ZAS复相粉体的合成。结果表明:配方为3.9Zn O·Al_2O_3·5.1SiO_2的ZAS玻璃的流动温度为1 378℃,在pH为5～9的水溶液中浸泡28 d时,Si、Zn、Al的归一化浸出率分别为10~(-3)、10~(-5)、10~(-6)g/(m~2·d)数量级;合成SiC-ZAS复相粉体条件为1 350℃真空煅烧3 h,硅碳物质的量之比为1.075。     

基于Au-Si共晶键合的高灵敏MEMS电容薄膜真空规设计

为了解决真空腔电极引线导致的真空漏气,进一步拓展真空规的测量下限,提出了一种基于Au-Si共晶键合的绝压式MEMS电容薄膜真空规设计方案.阐述了该新型MEMS电容薄膜真空规的制作工艺流程、用浓硼掺杂法制备感压薄膜技术,采用阳极键合协同Au-Si共晶键合技术实现真空腔的密封.通过理论计算和构建有限元模型,针对不同宽厚比,...     

疏水性棉短绒纤维素/SiO_2复合气凝胶的制备及性能研究

以棉短绒纤维素为原料,以NaOH/尿素/H_2O为绿色溶剂体系,采用溶胶-凝胶法制备纤维素水凝胶,以硅酸钠(Na_2SiO_3)为硅源,代替传统正硅酸乙酯(TEOS)作为溶剂,通过浸泡法制备了4种纤维素/SiO_2复合气凝胶,再利用十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)对纤维素/SiO_2复合气凝胶进行疏水改性,采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对产物进行表征。结果表明:疏水改性后复合气凝胶三维网状结构的孔隙变小,随着Na_2SiO_3用量的增加,疏水纤维素/SiO_2复合气凝胶的接触角逐渐增大,达到147°,吸油量可达到自身质量的8倍,具有较好的疏水亲油性能。     

基于玻璃浆料键合的硅基漏孔封接工艺优化研究北大核心CSCD

随着漏孔在超高真空计量应用的广泛需求,目前常用的Torr-Seal胶封接方法由于其高放气率而不再适用,迫切需要一种放气率低、气密性好的封接方法。本文提出了一种新的基于玻璃浆料键合的硅基漏孔封接方法,即利用玻璃浆料键合工艺将硅片封接到可伐管上,并通过法兰连接到真空测试系统中。研究优化了玻璃浆料的热调节工艺,并使用氦质谱检漏仪测量了封接组件的本底漏率。测量结果显示,在一个大气压的上游压力下测得的最小本底漏率为1.0×10-13 Pa·m3/s。采用仿真软件ANSYS对封接的降温阶段进行了热应力分析,根据仿真结果证明了可伐合金的优越性。     

应用于堆叠纳米线MOS器件的STI工艺优化研究北大核心CSCD

在传统Fin FET集成工艺上,通过Ge Si/Si叠层量子阱结构外延生长再形成堆叠纳米线MOS场效应晶体管的方案,是实现5 nm及其以下CMOS集成电路工艺技术最具可能的器件方案。由于Ge元素在该技术中的引入,导致器件工艺中的浅沟槽隔离(STI)工艺部分产生严重的低温高深宽比工艺(HARP) SiO_2腐蚀速率控制问题。本文针对堆叠纳米线MOS器件STI工艺中的低温HARP SiO_2回刻腐蚀速率调节与均匀性控制问题,进行了全面的实验研究。实验中使用HF溶液对不同工艺条件下的HARP SiO_2进行回刻腐蚀,并对其腐蚀速率变化进行了详细研究,具体包括不同退火时长以及相同退火温度不同厚度HARP SiO_2位置处的腐蚀速率。通过实验结果发现,在退火温度相同的情况下,随着退火时长的增加,SiO_2腐蚀速率逐渐变小;而对于同一氧化层来说,即使退火条件相同,SiO_2不同厚度位置处的腐蚀速率表现也不同,即顶部的速率最大,而底部则最小。由此可以看出,随着退火时长的增加,低温HARP SiO_2腐蚀速率逐渐减小,并且对STI具有深度依赖性。该实验结果对成功制作5 nm技术代以下堆叠纳米线器件的STI结构起到了重要的技术支撑作用。     

应用于堆叠纳米线MOS器件的STI工艺优化研究

在传统Fin FET集成工艺上,通过Ge Si/Si叠层量子阱结构外延生长再形成堆叠纳米线MOS场效应晶体管的方案,是实现5 nm及其以下CMOS集成电路工艺技术最具可能的器件方案。由于Ge元素在该技术中的引入,导致器件工艺中的浅沟槽隔离(STI)工艺部分产生严重的低温高深宽比工艺(HARP) SiO_2腐蚀速率控制问题。本文针对堆叠纳米线MOS器件STI工艺中的低温HARP SiO_2回刻腐蚀速率调节与均匀性控制问题,进行了全面的实验研究。实验中使用HF溶液对不同工艺条件下的HARP SiO_2进行回刻腐蚀,并对其腐蚀速率变化进行了详细研究,具体包括不同退火时长以及相同退火温度不同厚度HARP SiO_2位置处的腐蚀速率。通过实验结果发现,在退火温度相同的情况下,随着退火时长的增加,SiO_2腐蚀速率逐渐变小;而对于同一氧化层来说,即使退火条件相同,SiO_2不同厚度位置处的腐蚀速率表现也不同,即顶部的速率最大,而底部则最小。由此可以看出,随着退火时长的增加,低温HARP SiO_2腐蚀速率逐渐减小,并且对STI具有深度依赖性。该实验结果对成功制作5 nm技术代以下堆叠纳米线器件的STI结构起到了重要的技术支撑作用。     

电子束蒸发玻璃薄膜中间层的阳极键合研究

介绍了一种用电子束蒸发Schott 8329玻璃薄膜作为中间层,实现硅-硅以及硅-SOI阳极键合的方法.调整蒸发时的工艺并且450℃退火,沉积了粗糙度9.62 nm、初始应力139 MPa、喷点较少的薄膜,从而获得了＞95%的键合面积.键合电压20 V,温度300℃～500℃下硅-硅的键合强度可达1.47 J/m2,同时分析了键合电流特性.400℃,40V下键合了Si和SIMOX SOI硅片,用TMAH溶液进行基底减薄,获得了厚介质层薄顶层硅结构,这为一些MEMS器件的制作奠定了基础.