應用于三維集成封裝的玻璃轉(zhuǎn)接板的制備和測試.pdf

1、系統(tǒng)級的三維集成封裝滿足了市場對于電子產(chǎn)品高度集成化、微型化、多功能化的迫切需求，已經(jīng)成為MEMS封裝的主要發(fā)展趨勢。與此同時，鑒于MEMS器件的特殊性，其大多需要進行氣密性封裝。玻璃轉(zhuǎn)接板憑借轉(zhuǎn)接板結(jié)構(gòu)特征，能有效地實現(xiàn)三維集成封裝;再者，基于玻璃優(yōu)越的絕緣性能、與硅相近的CTE以及優(yōu)良的氣密性，也使得其在現(xiàn)今MEMS氣密性封裝中極具潛力。然而，制備工藝一直為玻璃轉(zhuǎn)接板的挑戰(zhàn)所在，特別是埋入玻璃中微結(jié)構(gòu)的加工成型以及后續(xù)的電鍍金屬化。

2、本文針對于此，在課題組前期研究的基礎(chǔ)上，基于玻璃回流工藝來實現(xiàn)埋入玻璃中微結(jié)構(gòu)的加工成型，并以具有良好電導率的高摻雜硅作為TGV通孔填充材料解決了其金屬化難題。通過優(yōu)化后的玻璃回流方案實現(xiàn)了埋入器件型玻璃轉(zhuǎn)接板的制備，并對制備完全的玻璃轉(zhuǎn)接板進行了表征，揭示了其在圓片級MEMS氣密性封裝方面所具有的巨大潛力。同時，本文還創(chuàng)新性對高摻雜硅作為TGV填充材料的熱-機械可靠性進行了系統(tǒng)地仿真，驗證了以其替換銅作材料優(yōu)化時，對于TGV熱-機械可

3、靠性的提升相較于結(jié)構(gòu)的優(yōu)化更具意義。
　　首先，對優(yōu)化后的埋入器件型玻璃轉(zhuǎn)接板的制備工藝進行了詳細地闡述。特別是對小尺寸結(jié)構(gòu)下的玻璃回流工藝進行了具有實際操作指導意義地探究，揭示了特定回流溫度、回流時間及模具凹槽結(jié)構(gòu)對填充度的影響規(guī)律。
　　其次，對制備后的玻璃轉(zhuǎn)接板進行表征測試。結(jié)果表明了所制備的玻璃轉(zhuǎn)接板具有好的板級形貌、玻璃回流工藝所具有的制備高深寬比結(jié)構(gòu)的能力、所使用的高摻雜硅具有良好的導電性能以及硅-玻璃界面結(jié)合的