基于電流控制的陽(yáng)極鍵合工藝方法及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、陽(yáng)極鍵合技術(shù)是支撐微機(jī)電系統(tǒng)（Micro Electro Mechanical Systems，簡(jiǎn)稱MEMS）產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一，目前被廣泛用于微壓力傳感器、微機(jī)械陀螺儀、微加速度計(jì)、微流泵等器件的封裝。在陽(yáng)極鍵合過(guò)程中，器件內(nèi)部常常伴隨著復(fù)雜的物理化學(xué)變化，電場(chǎng)和熱場(chǎng)的分布差異會(huì)對(duì)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(fù)雜化、尺寸微型化的方向發(fā)展，這種影響顯得越來(lái)越突出。如何有效地控制陽(yáng)極鍵合過(guò)程中的不良影響，提高器件性能

2、，成了一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。鍵合電流作為陽(yáng)極鍵合過(guò)程中離子遷移的宏觀表現(xiàn)，反映了陽(yáng)極鍵合的微觀進(jìn)程，對(duì)整個(gè)鍵合過(guò)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(guò)分析鍵合電流的形成，研究鍵合電流的作用機(jī)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(duì)鍵合電流的形成機(jī)理進(jìn)行理論分析，建立了鍵合電流的電學(xué)模型；通過(guò)對(duì)鍵合電流電學(xué)模型的分析，獲得了電學(xué)參數(shù)對(duì)鍵合電流動(dòng)態(tài)性能的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析

3、了鍵合參數(shù)對(duì)鍵合電流的影響，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證，為后續(xù)鍵合電流的選擇和控制提供了基礎(chǔ)。
　　然后從理論上分析了鍵合電流對(duì)鍵合過(guò)程的作用機(jī)理；通過(guò)工藝實(shí)驗(yàn)，分別從鍵合電流峰值、衰減速度以及維持時(shí)間三個(gè)角度，分析了鍵合電流對(duì)鍵合強(qiáng)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(shí)間作為實(shí)驗(yàn)因素，鍵合強(qiáng)度為實(shí)驗(yàn)指標(biāo)，開(kāi)展正交實(shí)驗(yàn)；通過(guò)支持向量回歸機(jī)分析正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，獲得了基于電流控制的陽(yáng)極鍵合工藝參數(shù)模型，并通過(guò)單