Cu-Sn等溫凝固鍵合在MEMS氣密封裝中的應用研究.pdf

1、為保護傳感器不收外界污染,氣密封裝工藝已成為MEMS封裝中極為重要的一環(huán).該論文的目的是根據(jù)目前封裝工藝中已有的鍵合工藝,以等溫凝固原理為基礎開發(fā)一種新型的氣密封裝方法.所謂等溫凝固是指高熔點元素和低熔點元素,在比低熔點元素的熔點略高的恒定溫度下反應,形成固溶體或生成金屬間化合物的過程.其特點為所形成的固溶體或金屬間化合物往往具有比反應溫度更高的熔點或相變溫度.這一特點運用到鍵合中,使鍵合可以在較低溫度下進行,而使形成的鍵合結構能夠承受

2、比鍵合溫度更高的溫度.論文選用銅和錫為鍵合材料,以剪切強度測試、x射線檢測、金相顯微分析、掃描電鏡及能譜分析等為主要檢測手段,對等離子體處理,鍵合氣氛,壓力以及Sn層厚度等因素對焊層的鍵合強度的影響進行了分析和優(yōu)化.結果表明,等離子體處理過程的引入是保證鍵合質量的決定性因素,在處理功率500瓦,處理時間200秒的條件下,得到了最大的鍵合強度;而鍵合氣氛對鍵合質量有顯著的影響,在真空環(huán)境下,能得到最佳的鍵合質量;壓力對鍵合質量的影響較小,