利用阳极键合封装MEMS器件所用离子导电聚合物开发

发布时间：2017-03-30 03:06

  本文关键词：利用阳极键合封装MEMS器件所用离子导电聚合物开发，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着微型制造业技术和大规模集成电路的发展,微机电系统(MEMS)领域已经变成世界前沿科学研究领域,它集成了当今世界许多科技成果。封装是微机电系统制造业中一个十分重要的环节。阳极键合作为一种封装手段具有工艺简单、连接可靠、不污染元器件等特点。目前使用最多的阳极键合的材料为玻璃和陶瓷。离子导电聚合物既拥有高分子材料质轻、耐蚀等优点又具备良好的导电性,是替代玻璃和陶瓷的最佳键合材料,研究一种利用阳极键合手段进行封装用的离子导电聚合物材料十分有意义。本文选用聚氧化乙烯(PEO)作为基体,碱金属锂盐(Li Cl O4、Li PF6、Li BF4)作为电解质,Si O2、Nacl作为无机填料,利用球磨技术按照不同材料不同比例在不同球磨工艺参数下对材料混粉进行球磨,将球磨后所得材料进行导电性等分析,结合制备参数对材料性能的影响以及阳极键合对材料的要求,最终选定使用PEO-Li Cl O4按质量比为10:1进行球磨,球磨工艺参数为:球磨转速为250r/min、球磨时间为8小时、球料比为7:1;最终所制备的离子导电聚合物的电导率可达4.5(10-5S·cm-1)。最后将所制备PEO-Li Cl O4与铝箔进行阳极键合,在键合工艺参数为:预热100℃、预设电压800V、键合时间10min的条件下,键合质量良好。分析键合界面观察过渡层,进一步说明所制备离子导电聚合物满足阳极键合要求,适用MEMS器件封装。
【关键词】：MEMS 封装 阳极键合 离子导电聚合物 球磨 制备
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ317;TH-39
【目录】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-18
• 1.1 微机电系统8-10
• 1.1.1 微机电系统概述8-9
• 1.1.2 微机电系统的发展9-10
• 1.2 阳极键合技术10-12
• 1.2.1 阳极键合技术简介10-11
• 1.2.2 阳极键合技术国内外研究动向11-12
• 1.3 阳极键合在微机电系统中的应用12-13
• 1.4 导电聚合物材料13-15
• 1.4.1 导电聚合物材料简介13
• 1.4.2 导电聚合物制备方法及国内外研究动向13-15
• 1.5 封装用键合材料国内外研究动向15-17
• 1.6 本文研究的意义17-18
• 第二章 材料制备方法研究18-24
• 2.1 阳极键合对所制备材料的要求18
• 2.2 常见提高离子导电聚合物电导率的方法18-19
• 2.3 原材料的选择19
• 2.4 制备方法的选择19-21
• 2.5 球磨技术简介21-24
• 2.5.1 球磨设备介绍21-22
• 2.5.2 球磨参数简介22-24
• 第三章 高能球磨法制备离子导电聚合物及参数分析24-38
• 3.1 制备方案24
• 3.2 球磨参数范围的确定24-25
• 3.3 正交实验法25-26
• 3.4 全面实验法26-28
• 3.5 实验中注意事项28-30
• 3.6 球磨参数对材料导电性的影响30-33
• 3.6.1 球磨转速对材料导电性的影响30-31
• 3.6.2 球磨时间对材料导电性的影响31-32
• 3.6.3 球料比对材料导电性的影响32-33
• 3.7 球磨参数对材料细化的影响33-35
• 3.7.1 球磨转速对材料细化的影响33-34
• 3.7.2 球磨时间对材料细化的影响34-35
• 3.8 无机填料对材料硬度的影响35-38
• 第四章 材料性能分析38-46
• 4.1 XRD分析38-40
• 4.2 DSC分析40-42
• 4.3 SAXS分析42-46
• 第五章 所制备离子导电聚合物与铝箔阳极键合实验及分析46-56
• 5.1 阳极键合实验46-48
• 5.1.1 实验材料及设备46-47
• 5.1.2 实验步骤47-48
• 5.2 键合工艺参数对电流-时间曲线的影响48-50
• 5.2.1 预设电压对电流-时间曲线的影响48
• 5.2.2 预设温度对电流-时间曲线的影响48-50
• 5.3 键合界面结合性能分析50-56
• 5.3.1 键合界面宏观分析50-51
• 5.3.2 超景深显微镜观察51-53
• 5.3.3 SEM观察及能谱分析53-56
• 结论56-57
• 参考文献57-61
• 致谢61-62
• 攻读学位期间发表的学术论文及研究成果62-63

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 占肖卫;刘云圻;;导电聚合物:塑料中的一朵奇葩[J];科学;2001年02期

2 黄怀国,张红平,郑志新,罗瑾,汤儆,吴玲玲,林仲华;纳米结构导电聚合物和半导体膜的组装和表征[J];厦门大学学报(自然科学版);2001年02期

3 ;路博润两种新型导电聚合物材料北美问世[J];国外塑料;2008年11期

4 朱英;刘明杰;万梅香;江雷;;一维纳米纤维构筑的导电聚合物三维结构及其可控的浸润性(英文)[J];化学进展;2011年05期

5 梁敏;;导电聚合物的功能特性与应用开发[J];化学工程与装备;2013年02期

6 郭秀春;;导电聚合物的开发及其应用进展[J];化学工程师;1990年05期

7 郭秀春;导电聚合物的开发应用及其进展[J];化工进展;1992年02期

8 黄汉生;;一种可加工的导电聚合物[J];化工新型材料;1992年12期

9 丁革非;;导电聚合物新进展[J];当代石油石化;1993年07期

10 宋心琦;导电聚合物和2000年诺贝尔化学奖[J];国外科技动态;2000年11期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 白华;石高全;;定向冷冻干燥法制备导电聚合物三维有序结构[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年

2 薛面起;曹廷炳;;导电聚合物精细图案化及其传感性能研究[A];中国化学会第27届学术年会第04分会场摘要集[C];2010年

3 陈茹;宾月珍;;外加热和自发热条件下复合导电聚合物体系的正温度效应及伽马射线辐射对其影响的研究[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（下册）[C];2009年

4 熊玉卿;罗崇泰;张浩力;周凯歌;;导电聚合物的制备及其性能研究[A];TFC’09全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2009年

5 王荣顺;黄宗浩;张景萍;陈尔跃;苏忠民;;导电聚合物导电机制的理论研究[A];第二届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1995年

6 魏志祥;王凯;吴海平;;导电聚合物纳米结构阵列的制备及其柔性储能器件[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年

7 王伟;张颖;李国梁;;导电聚合物复合微球制备及性能研究[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年

8 卢绪智;崔彩琴;杨庆生;;导电聚合物的电-力、化-力耦合理论及数值计算[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（下）[C];2005年

9 熊善新;石玉静;;基于导电聚合物的电致变色材料与超级电容器材料[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题G：光电功能高分子[C];2013年

10 万梅香;;导电聚合物微/纳米结构的研究[A];中国化学会第26届学术年会有机固体材料分会场论文集[C];2008年

中国重要报纸全文数据库 前6条

1 吴琼;新型导电聚合物材料潜力巨大[N];中国电子报;2000年

2 韩平安;导电聚合物新进展与包装应用前景[N];中国包装报;2002年

3 于洋邋张兆军;新型导电聚合物材料及膜导电性测量仪研发成功[N];科技日报;2008年

4 中国科学院化学所研究员 万梅香;诺贝尔化学奖走近应用了[N];北京日报;2000年

5 吴映红;塑料电子 新世纪的新产业[N];中国电子报;2001年

6 记者 刘霞;导电聚合物薄膜可以如此简易制造[N];科技日报;2010年

中国博士学位论文全文数据库 前5条

1 赵永福;现场电化学分析技术研究导电聚合物的储能行为[D];中南大学;2014年

2 苑同锁;导电聚合物的合成及其红外反射性能在节能材料中的应用[D];四川大学;2002年

3 聂广明;三氟化硼乙醚中部分稠环结构导电聚合物的电合成及表征[D];青岛科技大学;2010年

4 边秀杰;导电聚合物/无机物纳米复合材料的制备及催化性质研究[D];吉林大学;2013年

5 徐建华;导电聚合物电极材料研究及其固体钽电解电容器技术[D];电子科技大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 杜超;利用阳极键合封装MEMS器件所用离子导电聚合物开发[D];太原科技大学;2015年

2 卢绪智;导电聚合物材料多场耦合行为的数值分析[D];北京工业大学;2005年

3 袁聪姬;导电聚合物微层共挤装置的研制[D];北京化工大学;2013年

4 高玉英;导电聚合物微容器的制备与应用研究[D];清华大学;2006年

5 王月;电磁功能化导电聚合物的制备及其性能研究[D];中国海洋大学;2013年

6 蒋凤平;导电聚合物的制备与电化学性能[D];暨南大学;2010年

7 熊平;导电聚合物PEDT的制备及性能研究[D];电子科技大学;2005年

8 许峰;固相法合成含N、S典型导电聚合物复合材料及其性能研究[D];新疆大学;2013年

9 张丽旭;基于导电聚合物的LiV_3O_8复合正极材料的制备及其电化学性能研究[D];河南工业大学;2012年

10 余远福;导电聚合物复合纳米材料的制备及电磁性能研究[D];南昌航空大学;2013年

  本文关键词：利用阳极键合封装MEMS器件所用离子导电聚合物开发，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：276058