应用BCB材料进行硅-玻璃气密性封装的实验与理论研究

应用苯并环丁烯(BCB)材料对硅片和玻璃片进行了250℃下的圆片级低温键合实验,同时进行了300℃下的硅片与玻璃片阳极键合实验,并对其气密性和剪切力特性进行了对比研究.测试结果表明:在250℃的低温键合条件下,经过500kPa He气保压2h,BCB封装后样品的气密性达到(5.5±0.5)×10-4Pa cc/s He;剪切力在9.0～13.4 MPa之间,达到了封装工艺要求;封装成品率达到100%.这表明应用BCB材料键合是一种有效的圆片级低温气密性封装方法.还根据渗流模型理论,讨论了简易模型下气密性(即渗流率)和器件腔体边缘到划片边缘的间距的关系.     

应用BCB材料进行硅-玻璃气密性封装的实验与理论研究

应用苯并环丁烯(BCB)材料对硅片和玻璃片进行了250℃下的圆片级低温键合实验，同时进行了300℃下的硅片与玻璃片阳极键合实验，并对其气密性和剪切力特性进行了对比研究. 测试结果表明：在250℃的低温键合条件下，经过500kPa He气保压2h, BCB封装后样品的气密性达到(5.5±0.5)E-4Pacc/s He；剪切力在9.0~13.4MPa之间，达到了封装工艺要求；封装成品率达到100%. 这表明应用BCB材料键合是一种有效的圆片级低温气密性封装方法. 还根据渗流模型理论，讨论了简易模型下气密性（即渗流率）和器件腔体边缘到划片边缘的间距的关系.     

用苯并环丁烯进行圆片级硅–硅气密性键合

应用苯并环丁烯(BCB)材料对硅片进行了圆片级低温键合,并研究了其在气密性封装工艺中的应用。测试表明:在250℃的低温键合条件下,封装后样品的气密性优于3.0×10–4Pa.cm3/sHe;剪切力达4.7MPa以上;封装样品合格率达94%以上;通过热循环可靠性测试之后仍具有很好的气密性。BCB是一种较理想的圆片级低温气密性健合封装材料。     

Low Temperature Wafer Level Hermetic Package with Benzo-cyclo-butene Material

The wafer level hermetic package method was studied experimentally in low temperature for optoelectronic devices with benzo-cyclo-butene(BCB) material. The results show that the bonding temperature is below 250℃, the helium hermetic capability of both silicon-BCB-silicon and silicon-BCB-glass package are better than 6×10~ -4 Pa·cm~3/s. The shear strength is enough for package. The hermeticity is still good after the 15 cycles' thermal shock test. The relationship between the leakage rate and the distance from the hole to the device border were also discussed with a seepage model.     

Wafer-Lever Hermetic Package with Through-Wafer Interconnects

This paper reports a new wafer-level hermetic packaging structure with the features of low processing cost and high I/O density by using wet and dry sequentially etched through-wafer vias for the interconnects of a microelectro mechanical systems (MEMS) device. A thin Si wafer cap and wafer-level fabrication processes such as deep reactive ion etching (DRIE) and KOH etching, bottom-up copper filling, and Sn solder bonding were adopted. The hermeticity and bonding strength of the structure are evaluated. Preliminary results show that the hermeticity can meet the requirement of the criterion of MIL-STD 883E, method 1014.9, and the bonding strength is up to 8 MPa.     

提高多芯片微波模块气密性的研究

伴随着现代微电子技术的高速发展,在一些特殊环境条件下使用的各种微波模块,需要进行密封封装,以防止器件中的电路因潮气、大气中的离子、腐蚀气氛的浸蚀等引起失效,采用气密性封装以延长器件的使用时间。密封的实现方式根据具体要求采取不同的措施,对于密封要求相对较低,可以采用锡封的方式实现;对于密封要求相对较高的,可以采用平行封焊的方式实现。影响平行缝焊质量的有诸多因素,盖板与平行缝焊的关系是相当重要的,在壳体性能稳定的情况下,盖板质量的好坏直接影响着器件的气密性,盖板和管壳之间的匹配、工艺参数的设置、电极表面的状态等对平行缝焊的质量都起着重要的作用。     

采用金锡合金的气密性封装工艺研究

根据功率器件的气密性封装要求,设计了完整的金锡封焊工艺方法和流程,研究了工艺中的技术难点,提出了确保封装工艺稳定性和可靠性的技术要点.实验选甩Au80Sn20预成型焊环作为封接材料对器件进行气密性封装.通过大量试验得出了最佳工艺曲线(包括温度、时间、气氛和压力等).密封后的产品在经受各项环境试验和机械试验后,其结构完整性、电学特性、机械牢固性和封装气密性均能很好地满足要求,证明了采用倒置型装配的金锡封焊工艺的可行性及优越性.     

圆形管壳气密封装成品率的提高

本文以实验和统计数据为依据,分析了造成圆形管壳一些漏气现象的原因;作者阐明了自己的见解,提出了一些切实可行的解决漏气的方法,文章特别强调了管壳模具设计必须注意的问题。     

封装腔体内氢气含量控制

目前,对密封腔体内的水汽、二氧化碳、氧气含量的研究比较多,内部水汽含量控制在≤5 000 ppm、氧气控制在≤2 000 ppm、二氧化碳控制在≤4 000 ppm、氦气控制在≤1 000 ppm的密封工艺技术已解决[9],氢气含量控制的研究则未见报道。对于一些气密性要求高的封装应用领域,还需要控制氢气含量,如MEMS、GaAs电路等。分析了平行缝焊、Au80Sn20合金封帽的导电胶、合金烧结的器件的内部氢气含量,并分析了125℃168 h和125℃1 000 h贮存前后氢气含量的变化情况;在试验的基础上,提出了氢气的主要来源和针对性的工艺措施,并取得了期望的结果：密封器件经过125℃、1 000 h贮存后的氢气含量也能控制在≤4 000 ppm。     

微小型一体化管壳气密封装技术

微小型一体化管壳将基板和外壳构成一个封装整体,可以较好地解决高密度集成微电路的封装难题。平行缝焊技术是微小型一体化管壳气密封装的主要形式,平行缝焊的热应力是造成微小型一体化管壳气密封装失效的主要原因。文章用有限元法计算了微小型一体化管壳的热应力分布,并在此基础上优化了平行缝焊参数,保证获得最佳的焊接效果。