MEMS真空封装关键技术研究

发布时间：2017-05-18 06:18

  本文关键词：MEMS真空封装关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前,MEMS 芯片的设计与制造技术已经相当成熟,但是,由于MEMS 封装技术的研究明显滞后,使许多MEMS 芯片没有得到实际应用,限制了MEMS 的发展。在MEMS 封装技术中,MEMS 真空封装是一个需要重点研究的课题,因为大多数的MEMS 器件都需要真空封装,这些器件内部都具有可动部件或者真空腔体,只有采用真空封装,才能获得较好的性能。而现在国内外的真空封装技术还很不成熟,存在成本高、可靠性不好等问题。因此,本文在真空封装的理论、设备及工艺等方面作了一些探讨,具体内容及创新点如下: 首先,应用真空物理相关理论,分析了封装腔体的真空度与气体吸附和脱附、气体通过小孔的流动之间的关系;探讨了器件级与圆片级真空封装的基本工艺原理。 然后,自主研制了一种MEMS 真空封装工艺设备,该设备具有抽取真空、加热及温度控制、冷却、对准及力加载等功能,可以满足若干真空封装关键工艺的需求。 其次,从理论上分析了真空度对MEMS 器件品质因数的影响,以及对微陀螺仪进行真空封装的必要性;在自制的真空封装设备上进行了真空封帽的试验研究,摸索出了在自制的真空封装机上进行真空封帽的最优的工艺参数;在该工艺参数下,成功的完成了微陀螺仪的真空封帽。 最后,进行了阳极键合、金-硅键合试验,研究了试验中影响键合强度的关键因素,提出了较为可行的键合工艺。
【关键词】：MEMS 真空封装 真空封帽 阳极键合 金-硅键合
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TH703
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 课题概述8-9
• 1.2 文献综述9-14
• 1.3 本文主要的研究工作14-15
• 2 MEMS 真空封装的基本理论及工艺15-31
• 2.1 MEMS 真空封装基本理论15-23
• 2.2 MEMS 真空封装基本工艺23-29
• 2.3 小结29-31
• 3 真空封装设备的研制31-39
• 3.1 研制概况31-32
• 3.2 真空封装设备的设计方案32-38
• 3.3 小结38-39
• 4 MEMS 器件级真空封装试验研究39-49
• 4.1 微陀螺仪工作原理、芯片结构及封装要求39-40
• 4.2 微陀螺仪品质因数Q 与真空度的关系40-43
• 4.3 微陀螺仪的真空封装试验研究43-47
• 4.4 微陀螺仪器件的真空封帽47-48
• 4.5 小结48-49
• 5 MEMS 圆片级真空封装试验研究49-57
• 5.1 阳极键合试验49-54
• 5.2 金-硅键合试验54-56
• 5.3 小结56-57
• 6 总结与展望57-59
• 6.1 全文总结57-58
• 6.2 展望58-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-63
• 附录 1 攻读学位期间发表的论文目录63

【引证文献】

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 刘文明;感应局部加热封装技术及其应用研究[D];华中科技大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 唐顺杰;大功率LED封装共晶炉及灯具传热过程仿真分析[D];华中农业大学;2010年

2 彭聪;自蔓延反应键合工艺研究及应用[D];华中科技大学;2011年

3 王兴华;单片三轴微加速度计关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年

4 左行勇;MEMS及MCM中柔性铰链的设计与制造[D];电子科技大学;2007年

5 曹单;微惯性器件的三维封装设计与实现[D];电子科技大学;2012年

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本文编号：375297