Склеивание пластин

Технология упаковки, обеспечивающая механически стабильную и герметичную инкапсуляцию, используемая в МЭМС и других устройствах

Соединение пластин - это технология упаковки на уровне пластины для изготовление микроэлектромеханических систем (MEMS), наноэлектромеханических систем (NEMS), микроэлектроники и оптоэлектроники, обеспечивающих механически стабильную и герметичную инкапсуляцию. Диаметр пластин колеблется от 100 до 200 мм (от 4 до 8 дюймов) для MEMS / NEMS и до 300 мм (12 дюймов) для производства микроэлектронных устройств. Пластины меньшего размера использовались на заре индустрии микроэлектроники, а в 1950-х годах пластины имели диаметр всего 1 дюйм.

• 1 Обзор
• 2 Методы
• 3 Требования
• 4 Оценка
• 5 Ссылки
• 6 Дополнительная литература

В микроэлектромеханических системах (MEMS) и наноэлектромеханические системы (NEMS), упаковка защищает чувствительные внутренние структуры от воздействий окружающей среды, таких как температура, влажность, высокое давление и окисляющие вещества. Долговременная стабильность и надежность функциональных элементов зависят от процесса инкапсуляции, как и общая стоимость устройства. Пакет должен соответствовать следующим требованиям:

• защита от воздействий окружающей среды
• отвод тепла
• интеграция элементов с разными технологиями
• совместимость с окружающей периферией
• поддержание потока энергии и информации

Обычно используются и разрабатываются следующие методы связывания:

• Прямое соединение
• Связывание, активируемое поверхностью
• Связывание, активируемое плазмой
• Анодное соединение
• Эвтектическое соединение
• Соединение стеклянной фриттой
• Адгезионное соединение
• Термокомпрессионное соединение
• Реактивное соединение
• Переходное жидкофазное диффузионное соединение

Соединение пластин требует особых условий окружающей среды, которые обычно можно определить следующим образом:

1. поверхность подложки
   • плоскостность
   • гладкость
   • чистота
2. среда склеивания
   • связка температура
   • давление окружающей среды
   • приложенная сила
3. материалы
   • материалы подложки
   • промежуточный слой м Материалы

Фактическая связь - это сочетание всех этих условий и требований. Следовательно, применяемая технология должна быть выбрана в соответствии с настоящей подложкой и определенными спецификациями, такими как макс. допустимая температура, механическое давление или желаемая газовая атмосфера.

Связанные пластины характеризуются для оценки технологической текучести, прочности связи и уровня герметичности либо для изготовленных устройств, либо с целью разработки процесса. Поэтому появилось несколько различных подходов для характеристики связи. С одной стороны, неразрушающие оптические методы для поиска трещин или межфазных пустот используются наряду с разрушающими методами для оценки прочности соединения, такими как испытания на растяжение или сдвиг. С другой стороны, уникальные свойства тщательно подобранных газов или вибрационное поведение микрорезонаторов в зависимости от давления используются для испытаний на герметичность.

1. ^S.-H. Чоа (2005). «Надежность упаковки МЭМС: поддержание вакуума и напряжение, вызванное упаковкой». Микросист. Technol. 11 (11): 1187–1196. doi : 10.1007 / s00542-005-0603-8.
2. ^Т. Гесснер, Т. Отто, М. Вимер и Й. Фромель (2005). «Соединение пластин в микромеханике и микроэлектронике - обзор». Мир электронной упаковки и системной интеграции. Мир электронной упаковки и системной интеграции. С. 307–313.
3. ^А. Плёссл и Г. Кройтер (1999). «Прямое соединение межфланцевых пластин: индивидуальная адгезия между хрупкими материалами». Материаловедение и инженерия. 25 (1–2): 1–88. doi : 10.1016 / S0927-796X (98) 00017-5.

• Питер Рамм, Джеймс Лу, Мааике Такло (редакторы), Справочник по склеиванию пластин, Wiley-VCH, ISBN 3-527-32646-4.