基于電流控制的陽極鍵合工藝方法及實驗研究.pdf

1、陽極鍵合技術(shù)是支撐微機電系統(tǒng)（Micro Electro Mechanical Systems，簡稱MEMS）產(chǎn)業(yè)的關鍵技術(shù)之一，目前被廣泛用于微壓力傳感器、微機械陀螺儀、微加速度計、微流泵等器件的封裝。在陽極鍵合過程中，器件內(nèi)部常常伴隨著復雜的物理化學變化，電場和熱場的分布差異會對器件的最終性能產(chǎn)生很大的影響。隨著MEMS向著結(jié)構(gòu)復雜化、尺寸微型化的方向發(fā)展，這種影響顯得越來越突出。如何有效地控制陽極鍵合過程中的不良影響，提高器件性能

2、，成了一個亟待解決的問題。鍵合電流作為陽極鍵合過程中離子遷移的宏觀表現(xiàn)，反映了陽極鍵合的微觀進程，對整個鍵合過程起著不可忽略的影響。因此，本文從控制鍵合電流的角度出發(fā)，通過分析鍵合電流的形成，研究鍵合電流的作用機理，建立工藝參數(shù)回歸模型，尋求提高鍵合質(zhì)量的工藝方法。
　　本文首先對鍵合電流的形成機理進行理論分析，建立了鍵合電流的電學模型；通過對鍵合電流電學模型的分析，獲得了電學參數(shù)對鍵合電流動態(tài)性能的影響規(guī)律。在此基礎上進一步分析

3、了鍵合參數(shù)對鍵合電流的影響，并通過實驗進行了驗證，為后續(xù)鍵合電流的選擇和控制提供了基礎。
　　然后從理論上分析了鍵合電流對鍵合過程的作用機理；通過工藝實驗，分別從鍵合電流峰值、衰減速度以及維持時間三個角度，分析了鍵合電流對鍵合強度的影響規(guī)律。
　　最后，選擇溫度、電流峰值、衰減速度以及維持時間作為實驗因素，鍵合強度為實驗指標，開展正交實驗；通過支持向量回歸機分析正交實驗數(shù)據(jù)，獲得了基于電流控制的陽極鍵合工藝參數(shù)模型，并通過單