本项目以微晶玻璃代替传统耐热玻璃作为阳极键合基片材料,通过选择合适的微晶玻璃组成、控制其热处理制度,调整其热膨胀系数,使之与键合材料近似匹配,降低键合温度,从而达到减小键合界面残余应力、提高键合质量和封装成品率、扩大键合适用范围等目的。同时研究低温键合参数与键合性能之间的变化规律;分析理想的键合界面微观结构特征;探讨微晶玻璃与金属(不锈钢)等材料的阳极键合机理;明确影响微晶玻璃蚀刻率的因素,提高其刻蚀效率。本研究项目对于拓展阳极键合技术的应用领域、开辟微晶玻璃材料新的应用途径、推动微机电系统的发展具有重要的意义。
微机电系统(MEMS,Microelectronic mechanical system)阳极键合用微晶玻璃研究是综合性较强的研究领域,其工程应用前景十分广阔。但阳极键合作为在微电子机械系统中所使用的一项重要技术,却依然存在着很多的问题,随着其使用范围的扩大和对键合强度要求的提高,对基片材料提出了新的要求。与传统的玻璃相比较,微晶玻璃具有良好的化学稳定性和热稳定性,能适应恶劣的使用环境等优点。因此本课题以Li2O-ZnO-SiO2(LZS)及Li2O-A12O3-SiO2(LAS)系统微晶玻璃代替传统耐热玻璃作为阳极键合基片材料,通过选择合适的微晶玻璃系统与组成、控制其热处理制度,调整其热膨胀系数,使之与硅片、金属(不锈钢)等键合材料近似匹配,达到减少键合应力、提高键合质量的目的;同时利用自制的简易阳极键合装置实现了键合,并详细研究了键合工艺参数对阳极键合质量的影响,获得了键合工艺制度与键合性能之间的影响规律,探讨了微晶玻璃与硅片、金属(不锈钢)等材料的阳极键合机理;另外围绕本项目的进行,利用学校其他研究经费购置与配备了三套阳极键合实验与测试的必备设备,为今后继续、深入开展该领域的研