SiO-,2--Na-,2-O-AlO功能玻璃與金屬的共陽極鍵合試驗研究.pdf

1、陽極鍵合(anodic bonding)技術(shù)是常用在微電子封裝中的一種利用電和熱相互作用連接金屬、半導(dǎo)體與陶瓷材料的手段。它在微電子制造領(lǐng)域的中有著重要地位。共陽極法等效視作是兩個或者多個單層陽極鍵合過程的并聯(lián)鍵合法，鍵合過程是在外加電場的作用下，兩側(cè)的陰極材料同時發(fā)生向陽極的離子遷移，并在界面處形成耗盡層，進(jìn)而和陽極材料反應(yīng)并有效結(jié)合在一起。可以用于多層微電子機械系統(tǒng)的制備。
　　 本文對陽極鍵合技術(shù)所需要的工藝條件設(shè)計了可以

2、滿足試驗工藝參數(shù)的AB-1000型陽極鍵合反應(yīng)爐。采用脈動發(fā)生器調(diào)制電路，其優(yōu)點是可以持續(xù)高效地為鍵合試樣提供穩(wěn)定的高壓直流電壓。
　　 本文采用正交試驗對玻璃-鋁多層晶片進(jìn)行共陽極鍵合工藝性試驗，重點分析鍵合過程的鍵合機理及其工藝參數(shù)影響；采用光學(xué)顯微鏡、SEM、XRD、萬能材料拉伸試驗機等儀器分別對鍵合材料分析了鍵合后界面結(jié)合區(qū)的微觀組織結(jié)構(gòu)以及鍵合試樣的力學(xué)性能，并探討了過渡區(qū)形成的機理。
　　 界面的微觀組織分析

3、表明界面本質(zhì)是離子的遷移和擴散，結(jié)合區(qū)由玻璃(陶瓷)-擴散過渡層-金屬的結(jié)構(gòu)形成，擴散過渡層在界面兩側(cè)的化學(xué)元素呈梯度分布。研究認(rèn)為：金屬與玻璃的陽極鍵合的根本是在鍵合過程中離子擴散和界面處的氧化。鍵合過程中電壓、溫度是影響鍵合反應(yīng)的主要因素。界面形貌和EDS分析顯示在金屬與玻璃的鍵合界面處有明顯的過渡層產(chǎn)生，界面兩側(cè)元素處呈梯度分布，元素擴散跡象明顯。玻璃-鋁-玻璃陽極鍵合試件結(jié)合強度隨溫度和電壓的增加而增加，斷裂發(fā)生在靠近鋁界面的玻