光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2014年
11期
3044-3049
,共6页
杜利东%赵湛%方震%孙学金%王晓蕾
杜利東%趙湛%方震%孫學金%王曉蕾
두리동%조담%방진%손학금%왕효뢰
微机械%气密封装%气压传感器%圆片级键合%电镀铜锡合金薄膜
微機械%氣密封裝%氣壓傳感器%圓片級鍵閤%電鍍銅錫閤金薄膜
미궤계%기밀봉장%기압전감기%원편급건합%전도동석합금박막
micro machining%hermetic packaging%pressure sensor%wafer level bonding%electroplating Cu-Sn alloy film
开发了一种基于电镀铜锡合金薄膜的绝压气压传感器圆片级气密封装技术以降低常规的基于阳极键合气密封装技术的成本及难度.通过实验确定了铜锡合金薄膜的电镀参数,实现了结构参数为:Cr/Cu/Sn (30 nm/4 μm/4 μm)的铜锡合金薄膜;通过共晶键合实验确定圆片级气密封装的参数,进行了基于铜锡材料的气密封装温度实验.通过比较各种不同温度下气密封装的结果,确定了完成圆片级气密封装的条件为:静态压力0.02 MPa,加热温度280°,保持20 min.最后,对气密封装效果进行X-射线衍射谱(XRD)、X射线分析、剪切力以及氦气泄露分析等实验研究.XRD分析显示:在键合界面出现了Cu3 Sn相,证明形成了很好的键合;X射线分析表明封装面无明显孔洞;剪切力分析给出平均键合强度为9.32 MPa,氦气泄露分析则显示泄露很小.得到的结果表明:基于电镀铜锡合金薄膜可以很好地实现绝压气压传感器的圆片级气密封装.
開髮瞭一種基于電鍍銅錫閤金薄膜的絕壓氣壓傳感器圓片級氣密封裝技術以降低常規的基于暘極鍵閤氣密封裝技術的成本及難度.通過實驗確定瞭銅錫閤金薄膜的電鍍參數,實現瞭結構參數為:Cr/Cu/Sn (30 nm/4 μm/4 μm)的銅錫閤金薄膜;通過共晶鍵閤實驗確定圓片級氣密封裝的參數,進行瞭基于銅錫材料的氣密封裝溫度實驗.通過比較各種不同溫度下氣密封裝的結果,確定瞭完成圓片級氣密封裝的條件為:靜態壓力0.02 MPa,加熱溫度280°,保持20 min.最後,對氣密封裝效果進行X-射線衍射譜(XRD)、X射線分析、剪切力以及氦氣洩露分析等實驗研究.XRD分析顯示:在鍵閤界麵齣現瞭Cu3 Sn相,證明形成瞭很好的鍵閤;X射線分析錶明封裝麵無明顯孔洞;剪切力分析給齣平均鍵閤彊度為9.32 MPa,氦氣洩露分析則顯示洩露很小.得到的結果錶明:基于電鍍銅錫閤金薄膜可以很好地實現絕壓氣壓傳感器的圓片級氣密封裝.
개발료일충기우전도동석합금박막적절압기압전감기원편급기밀봉장기술이강저상규적기우양겁건합기밀봉장기술적성본급난도.통과실험학정료동석합금박막적전도삼수,실현료결구삼수위:Cr/Cu/Sn (30 nm/4 μm/4 μm)적동석합금박막;통과공정건합실험학정원편급기밀봉장적삼수,진행료기우동석재료적기밀봉장온도실험.통과비교각충불동온도하기밀봉장적결과,학정료완성원편급기밀봉장적조건위:정태압력0.02 MPa,가열온도280°,보지20 min.최후,대기밀봉장효과진행X-사선연사보(XRD)、X사선분석、전절력이급양기설로분석등실험연구.XRD분석현시:재건합계면출현료Cu3 Sn상,증명형성료흔호적건합;X사선분석표명봉장면무명현공동;전절력분석급출평균건합강도위9.32 MPa,양기설로분석칙현시설로흔소.득도적결과표명:기우전도동석합금박막가이흔호지실현절압기압전감기적원편급기밀봉장.
