两电极多层阳极键合实验研究

介绍了用2个电极通过一次电极反接的方式实现多层样片之间阳极键合的操作工艺和键合机理,并以玻璃-硅-玻璃三层结构为例对其进行了实验研究。结果显示：多余的玻璃对第一次键合过程的电流特性影响不大,而第一次键合的玻璃对第二次键合电流产生显著的影响,电流出现不规则的突变。而且,在第二次键合过程中,第一次键合的玻璃在键合面上会出现由于钠元素积聚而产生的黄褐色斑点。拉伸强度实验的结果表明：第二次键合过程中在第一次键合面形成的反向电压会减弱键合的强度;通过合理选择键合参数可以得到满足MEMS封装要求的键合强度。     

热超声倒装键合机的视觉系统定位精度实验研究

简要说明了视觉定位原理及定位实验数据的采集过程,并对倒装键合实验台的视觉定位系统的误差进行了理论分析。以热超声倒装键合实验台为平台,应用HexSight图像处理软件,对实验用1mm×1mm的表面有8个凸点的芯片进行定位实验。根据测得的实验结果,分别对定位系统的平移误差和旋转误差进行了分析。采用对5次识别结果取平均值的优化方法,使角度误差减小到0.023766°,单项误差减小到0.183μm,综合误差减小到0.554μm。试验结果表明,该视觉定位系统达到了热超声倒装键合过程中芯片与基板之间的定位精度的要求。     

金丝键合短尾问题分析及解决

金丝键合通常由金丝球超声键合完成。短尾是金丝球键合过程中一个典型的失效模式,详细分析了金丝球键合过程中第二点键合的四个关键步骤,分析了第二点键合形貌形成过程,分别研究了键合第二点各个区域与键合劈刀的位置关系,在此基础上详细分析了造成第二点键合金丝短尾的主要因素和机理,提出劈刀上升前后两种主要的短尾模式,得出键合参数是影响键合质量和键合强度的关键因素,给出了优化改进措施,提出通过降低超声功率和压力,或者通过优化原材料、劈刀,以便使用较低的工艺参数就可以完成键合,解决第二点键合短尾问题。     

细分驱动技术在开关磁阻电机控制系统中的应用

转矩脉动以及低频噪声是开关磁阻电机的主要缺点之一，本文在借鉴步进电机细步驱动思想的基础上，通过细分绕组换相时到电流使通电绕组在空间合成多个转矩矢量，控制电流大小维持转矩幅值基本恒定．从而减小转矩脉动。本文论述的控制策略在实验过程中得到认证，在减小转矩脉动和噪声方面有显著的成效。     

MEMS封装中全Cu3Sn焊点组织演变及剪切性能

对Cu/Sn+Sn/Cu结构进行了低温键合,在不同的键合时间下制备焊点,分析了键合时间对焊点界面组织演变的影响和全Cu₃Sn焊点制备过程中界面反应机理,对焊点的剪切性能进行了分析和研究。结果表明,随着键合时间的增加,Cu₆Sn₅逐渐变成扇贝状并不断长大。键合时间达到90 min时,Sn完全被消耗,继续增加键合时间,Cu₃Sn以Cu₆Sn₅的消耗为代价不断长大,最终全部转变成Cu₃Sn。随着加载速率的增加,全Cu₃Sn焊点的抗剪切强度值逐渐减小,焊点界面两侧Cu₃Sn界面处沿晶断裂占焊点断裂模式的比例越来越大,因为这种沿晶断裂的抗剪切能力较小,所以焊点的抗剪切强度随着加载速率的增加而下降。     

MEMS硅玻璃阳极键合工艺评价方法

为了得到微机电系统(MEMS)加速度计硅-玻璃阳极键合的键合强度,进行了剪切破坏测试,并结合材料力学相关理论,得到键合强度表征方法.通过对实验数据的分析,制定键合强度的失效判据,提出了一种评价硅玻璃键合工艺质量的有效方法,在工程实际中具有一定的参考价值.     

MEMS器件气密性封装的低温共晶键合工艺研究

介绍了一种采用Pb-Sn共晶合金作为中间层的键合封装技术,通过电镀的方法在芯片与基片上形成Cr/N i/Cu/Pb-Sn多金属层,在温度为190℃、压强为150 Pa的真空中进行键合,键合过程不需使用助焊剂,避免了助焊剂对微器件的污染。试验表明:这种键合工艺具有较好的气密性,键合区合金分布均匀、无缝隙、气泡等脱焊区,键合强度较高,能够满足电子元器件和微机电系统(MEMS)可动部件低温气密性封装的要求。     

MEMS器件用Cavity-SOI制备中的晶圆键合工艺研究

微机电系统(MEMS)器件用预埋腔体绝缘体上硅(Cavity-SOI)直接键合制备过程中,预埋腔体刻蚀后残余应力导致的衬底层变形会影响绝缘体上硅(SOI)晶圆的面形参数和键合质量.对衬底层残余应力变形与Cavity-SOI键合质量的关系进行了实验研究,分析了衬底片残余应力变形与SOI面形之间的对应关系,用破坏性剪切试验...     

复合量程加速度计阳极键合残余应力研究

复合量程加速度计阳极键合过程中产生的残余热应力会引起加速度计的零位失调,也是导致加速度计失效的原因之一。对键合过程中产生的残余热应力进行了研究,仿真并分析了残余热应力与键合温度、玻璃基底厚度和框架键合宽度的影响,确定了适合复合量程加速度计的最佳键合宽度和玻璃基底厚度。     

基于吹塑成型方法的微玻璃空腔的设计与制备

根据硼硅酸盐玻璃的内部结构特殊性和热学性质,设计并制备出两种3D微玻璃空腔,主要讲述了3D微玻璃空腔的设计过程和吹塑成型的制备方法。 CORNING Pyrex 7740玻璃是硼硅酸盐玻璃的代表。将硅片进行深硅刻蚀形成深槽,并与7740玻璃进行常压下的阳极键合,形成微空腔;将得到的微空腔放入真空退火炉中进行退火,使玻璃空腔内部空气膨胀,最终形成3D微玻璃空腔。经过实验得到的两种3D微玻璃空腔表明其制备工艺的可行性,将制备出的3D微玻璃空腔运用到导航器件的设计和微结构的封装等方面,具有比较好的发展前景。     

阳极键合在MEMS封装中的研究进展

在微电子机械系统(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS)领域,阳极键合是应用最为广泛的一项技术,有着广阔的发展前景。表面预处理和键合工艺是阳极键合中最为重要的两个因素。介绍了近年来在表面预处理和键合工艺方面的研究进展,分析总结了该技术的研制情况,指明了现阶段表面预处理和阳极键合存在的问题以及未来的研究方向。     

采用线阴极的快速阳极键合方法

在平板阴极和点阴极方式做阳极键合时,时间-电流特性、键合速度、结合界面质量等都有所不同。通过建立力学和电学模型,分析了不同阴极形状对阳极键合的时间、强度以及结合界面特性的影响。根据模型分析,采取了线阴极工作方式做阳极键合,样品的键合区扩散时间只需要84s。结合界面无空洞,键合强度为16.7MPa。     

An improved anodic bonding process using pulsed voltage technique

In this study, we report a pulsed-voltage technique that is commonly employed in the electroplating industry to achieve a more efficient Si-glass anodic bonding process than the conventional constant electric field process. This technique features a less stringent voltage requirement and a shortened bonding time without compromising the tensile strength of the bonded structure. A square waveform voltage profile is used to investigate the effects of pulsed-voltage profile on the bonding time. In particular, the effects of magnitude of the base voltage and duration of the peak and base voltages are investigated. With peak and base voltages set to 400 and 300 V, respectively, and the duration of each voltage pulse fixed at 10-30 s, the bonding time is reduced to 30% of that required by a constant field process (400 V). Tensile strength of all completely bonded Si-glass pairs prepared by this technique is greater than 15 MPa. A postulated bonding mechanism based on the experimental results is presented     

阳极键合工艺进展及其在微传感器中的应用

分析了阳极键合技术的原理和当前阳极键合技术的研究进展，综述了微传感器对阳极键合的新需求，展望了阳极键合技术在传感器领域的应用前景。     

常温静电封接技术的研究与实验尝试

根据静电封接的机理，配制了一种低温玻璃作为封接材料，初步完成了常温下的静电封接实验。     

静电键合在高温压力传感器中的应用

分析了硅－玻璃静电键合界面受热循环作用,或者受反向电压作用后,在高温时,键合力的特点,实验验证了高温（４５０℃）时键合面牢固、稳定。研究结果表明高温压力传感器可以采用静电键合技术进行封装。     

Study on triple-stack anodic bonding using two electrodes

The principle of two-step triple-stack anodic bonding using two electrodes is presented. Experimental study on anodically bonding pyrex glasses and silicon stacks of glass–silicon–glass structure is performed. Current character during this bonding process especially during the second bonding process is studied. Sodium clustering as yellow-brown point in glass is studied using SEM and EDAX apparatus. De-bonding effect at first bonded interface during second bonding process is studied. And strength testing of bonded triple stacks is performed, the results shows that this bonding method is suitable for most of MEMS packaging.