基于雙凹凼凸臺結(jié)構(gòu)的玻璃漿料鍵合關(guān)鍵工藝研究.pdf

1、玻璃漿料鍵合是以低熔點玻璃作為鍵合中間層的MEMS圓片級氣密封裝技術(shù)。該技術(shù)有鍵合溫度低(450℃)、鍵合界面引線容易、適用范圍廣等顯著優(yōu)點，但存在殘余應(yīng)力集中、鍵合間隙不可控、因玻璃漿料擴展導致敏感結(jié)構(gòu)污染與孔洞的生成等問題。針對以上問題，論文基于Koartan5643W玻璃漿料，從鍵合結(jié)構(gòu)設(shè)計、封裝熱應(yīng)力Ansys的仿真分析、關(guān)鍵工藝的研究與鍵合性能表征等四個方面開展了以下研究工作:
　　1)設(shè)計了雙凹凼凸臺鍵合結(jié)構(gòu)解決了鍵合

2、間隙厚度不可控與玻璃漿料因展寬易污染敏感結(jié)構(gòu)的問題。凸臺的設(shè)置將鍵合間隙精確控制到與凸臺高度相同，內(nèi)外凹凼的設(shè)置能夠包容擴展開的多余玻璃漿料。
　　2)對玻璃漿料鍵合封裝熱應(yīng)力進行了Ansys仿真分析?？偨Y(jié)了鍵合后玻璃漿料密封環(huán)中熱應(yīng)力的一般分布規(guī)律。研究了玻璃漿料熱膨脹系數(shù)、線寬、厚度以及封裝結(jié)構(gòu)對玻璃漿料密封環(huán)中熱應(yīng)力的影響。
　　3)考察了絲網(wǎng)版線寬與絲網(wǎng)版膠膜厚度對玻璃漿料厚度的影響。其中，通過調(diào)整絲網(wǎng)版膠膜厚度可以

3、控制玻璃漿料厚度。采用線寬為300μm、膠膜厚度為60μm的絲網(wǎng)版，以15mm/s的印刷速度印刷出的玻璃漿料密封環(huán)燒結(jié)后厚度為21μm，為熱壓鍵合工藝的進行奠定基礎(chǔ)。
　　4)研究了燒結(jié)溫度、保溫時間與燒結(jié)氣氛對燒結(jié)后玻璃漿料表面形貌與氣泡（孔洞）生成的影響?？偨Y(jié)出一套有效的三段式排泡工藝:450℃空氣燒結(jié)30min，450℃真空燒結(jié)30min，500℃空氣中回流60min。
　　5)研究了預燒結(jié)工藝、鍵合溫度、鍵合壓力、保