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什么是陽(yáng)極鍵合?

發(fā)布時(shí)間:2020-04-30

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       陽(yáng)極鍵合是晶片鍵合的一種方法,廣泛用于微電子工業(yè)中,利用熱量和靜電場(chǎng)的結(jié)合將兩個(gè)表面密封在一起。這種鍵合技術(shù)最常用于將玻璃層密封到硅晶圓上。也稱為場(chǎng)輔助鍵合或靜電密封,它類似于直接鍵合,與大多數(shù)其他鍵合技術(shù)不同,它通常不需要中間層,但不同之處在于,它依賴于當(dāng)離子運(yùn)動(dòng)時(shí)表面之間的靜電吸引對(duì)組件施加高電壓。

       可以使用陽(yáng)極鍵合將金屬鍵合到玻璃上,并使用玻璃的薄中間層將硅鍵合到硅上。但是,它特別適用于硅玻璃粘接。玻璃需要具有高含量的堿金屬(例如鈉),以提供可移動(dòng)的正離子。通常使用一種特定類型的玻璃,其中包含約3.5%的氧化鈉(Na 2 O)。

       在鍵合過(guò)程中,將兩個(gè)組件的表面弄平并徹底清潔以確保它們之間的緊密接觸。然后它們被夾在兩個(gè)電極之間,加熱至752-932℃(華氏400-500攝氏度),和幾百到千伏的電勢(shì)被施加,使得負(fù)電極,這就是所謂的陰極,是在接觸在玻璃中,正極(陽(yáng)極)與硅接觸。玻璃中帶正電的鈉離子變得可移動(dòng)并向陰極移動(dòng),在與硅片的邊界附近留下少量的正電荷,然后通過(guò)靜電吸引將其保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。帶?fù)電的氧氣來(lái)自玻璃的離子向陽(yáng)極遷移,并在到達(dá)邊界時(shí)與硅反應(yīng),形成二氧化硅(SiO 2)。產(chǎn)生的化學(xué)鍵將兩個(gè)組件密封在一起。

       該技術(shù)用于封裝敏感的電子組件,以保護(hù)它們免受損壞,污染,濕氣和氧化或其他不良化學(xué)反應(yīng)。陽(yáng)極鍵合尤其與微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)行業(yè)相關(guān)聯(lián),在該行業(yè)中,陽(yáng)極鍵合用于保護(hù)諸如微傳感器的設(shè)備。陽(yáng)極鍵合的主要優(yōu)點(diǎn)是,它可以產(chǎn)生牢固而持久的鍵合,而無(wú)需粘合劑或過(guò)高的溫度,而這是將組件融合在一起所需要的。陽(yáng)極鍵合的主要缺點(diǎn)是可以鍵合的材料范圍有限,并且材料組合還存在其他限制,因?yàn)樗鼈冃枰哂蓄愃频?/span>熱膨脹率系數(shù)-也就是說(shuō),它們?cè)诩訜釙r(shí)需要以相似的速率膨脹,否則差異膨脹可能會(huì)導(dǎo)致應(yīng)變和翹曲。

       而EVG的鍵合機(jī)所提供的技術(shù)能夠比較有效地解決陽(yáng)極鍵合的問(wèn)題,如果需要了解,請(qǐng)點(diǎn)擊:鍵合機(jī)。

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