stringtranslate.com

Склеивание пластин

Склеивание пластин — это технология упаковки на уровне пластин для изготовления микроэлектромеханических систем (MEMS), наноэлектромеханических систем (NEMS), микроэлектроники и оптоэлектроники , обеспечивающая механически стабильную и герметичную инкапсуляцию. Диаметр пластин составляет от 100 мм до 200 мм (от 4 до 8 дюймов) для MEMS/NEMS и до 300 мм (12 дюймов) для производства микроэлектронных устройств. Меньшие пластины использовались на заре развития микроэлектронной промышленности, при этом в 1950-х годах пластины имели диаметр всего 1 дюйм.

Обзор

В микроэлектромеханических системах (MEMS) и наноэлектромеханических системах (NEMS) корпус защищает чувствительные внутренние структуры от воздействия окружающей среды, например, температуры, влажности, высокого давления и окисляющих веществ. Долгосрочная стабильность и надежность функциональных элементов зависят от процесса инкапсуляции, как и общая стоимость устройства. [1] Корпус должен соответствовать следующим требованиям: [2]

Методы

Наиболее часто используемые и разработанные методы склеивания следующие:

Требования

Склеивание пластин требует особых условий окружающей среды, которые в целом можно определить следующим образом: [3]

  1. поверхность подложки
    • плоскостность
    • гладкость
    • чистота
  2. связующая среда
    • температура связи
    • давление окружающей среды
    • приложенная сила
  3. материалы
    • материалы подложки
    • материалы промежуточного слоя

Фактическая связь является взаимодействием всех этих условий и требований. Следовательно, применяемая технология должна быть выбрана в соответствии с существующим субстратом и определенными характеристиками, такими как макс. переносимая температура, механическое давление или желаемая газовая атмосфера.

Оценка

Связанные пластины характеризуются для оценки выхода технологии, прочности связи и уровня герметичности либо для изготовленных устройств, либо в целях разработки процесса. Поэтому возникло несколько различных подходов к характеристике связи . С одной стороны, неразрушающие оптические методы для обнаружения трещин или межфазных пустот используются наряду с разрушающими методами оценки прочности связи, такими как испытания на растяжение или сдвиг. С другой стороны, уникальные свойства тщательно подобранных газов или зависящее от давления вибрационное поведение микрорезонаторов используются для испытания на герметичность.

Ссылки

  1. ^ S.-H. Choa (2005). «Надежность корпусирования MEMS: поддержание вакуума и напряжение, вызванное корпусированием». Microsyst. Technol . 11 (11): 1187–1196. doi :10.1007/s00542-005-0603-8.
  2. ^ T. Gessner и T. Otto и M. Wiemer и J. Frömel (2005). "Wafer bonding in micromechanics and microelectronics - an overview". The World of Electronic Packaging and System Integration . The World of Electronic Packaging and System Integration. стр. 307–313.
  3. ^ A. Plössl и G. Kräuter (1999). «Прямое соединение пластин: настройка адгезии между хрупкими материалами». Materials Science and Engineering . 25 (1–2): 1–88. doi :10.1016/S0927-796X(98)00017-5.

Дальнейшее чтение