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MEMS器件设计、封装工艺及应用研究

MEMS 封装是MEMS 的关键技术之一,而且其封装占整个MEMS 器件成本的50~80%。本文采用理论、数值模拟、实验等方法系统的研究了MEMS 和光电子器件气密封装工艺中的关键技术问题。本文同时在此基础上,开发了MEMS 压力传感器和硅微机械陀螺仪的批量化封装工艺。研究工作的创新点总结如下: 1)在国内首次系统的研究了MEMS 封装工艺,建立了MEMS 器件级封装工艺规范。论文中以清洗、贴片、引线和气密封帽工艺为重点,研究了工艺中的技术难点,提出了确保封装工艺稳定性和可靠性的技术要点。对焊料贴片工艺建立了四种模型,分析了贴片工艺中焊料孔洞对器件导热性能的影响,其结果表明焊接层中的孔洞对焊接结点导热性能的影响很大。当孔洞过大时,焊接结点的热阻会迅速增大,芯片温度会迅速升高。以脊型波导激光器为例计算了孔洞对芯片温升的影响。研究了粘胶贴片中贴片胶的热膨胀系数和杨氏模量对芯片翘曲的影响,在此基础上设计了粘胶贴片工艺方法,并通过实验对  (本文共159页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

基于真空电阻焊的MEMS器件级封装研究

各种射频、惯性、机械谐振器等MEMS器件通常在高真空环境下才能保证优良的性能和较高的品质因数,因而需要进行真空封装。本文提出采用真空电阻熔焊来实现MEMS器件真空封装的新方法。通过理论、数值模拟、实验等方法系统地研究了MEMS器件真空电阻封装过程中的关键技术问题,制定MEMS器件的真空电阻熔焊封装的工艺标准。其主要研究内容和创新如下:通过大量封装试验和对真空封装技术分析的基础上,摸索出真空电阻熔焊影响真空的关键因素。根据真空环境进行焊接的新特点,研制了具有自主知识产权的真空电阻熔焊设备;该设备将手套箱体、真空烘箱、抽真空系统、焊接机构融为一体,实现了电阻熔焊技术与真空封装工艺的有机结合,保证了真空封装的质量。真空封装过程中需监测MEMS器件的真空度。本文采用石英晶振的谐振电阻随环境真空度变化而变化的原理实现了MEMS器件小体积内的真空度测量,并深入研究了各种影响真空度测量的因素。对真空电阻凸焊过程进行热-电-结构三场耦合有限元模...  (本文共115页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

基于工艺力学的MEMS封装若干基础问题研究

MEMS(微机电系统)技术是目前的一个新兴技术领域,具有重大的应用前景,它广泛运用于汽车、电子、通信、航空航天等领域。封装是MEMS技术走向产业化实用化的关键技术之一,封装占整个MEMS器件成本的50~90%,随着MEMS技术的发展,封装已成为阻碍MEMS商业化的主要技术瓶颈。MEMS器件可靠性很大程度上取决于封装,MEMS封装可靠性需要有封装材料、工艺及结构的工艺力学方面深入的了解与认识。本文从MEMS封装工艺力学的角度来研究MEMS封装中材料、关键工艺及器件封装中的若干基础问题,研究的内容及成果如下:将工艺力学引入MEMS封装中,提出MEMS封装工艺力学的概念,系统阐述了封装中基于工艺力学的材料行为、热机特性及封装工艺力学的研究分析方法,提出了基于MEMS封装工艺力学来分析MEMS封装可靠性问题。针对微电子/MEMS封装中互连材料无铅化的趋势,选择具有实际应用潜力的三种无铅互连材料(Sn96.5Ag3.5,Sn96.5Ag3...  (本文共155页) 本文目录 | 阅读全文>>

《电子制作》2013年07期
电子制作

电子器件间互联与封装工艺技术分析

一、前言电子科技高速发展下,电子元器件不能够简单组装到一起形成控制装置,必须要和其他设备成为一个系统,才能够完成操作。对于电子元器件而言,环境和设备之间、机电设备间成为了另一种核心技术,而且对于这种系统的封装同样也至关重要。因此,探究电子器件间的互联与封装工艺技术具有实际意义。二、电子器件间互联技术1.电子器件互联技术构成电子器件互联技术就是由互联元器件、互联设计及工艺等各个部门共同构成,每一个项目中都喊有极为丰富的技术内容,并且各个技术也具备体系互联,而体系和体系间又具有互联技术支撑。例如元器件中有贴装与插装元件,而基本又划分成互联母板、印刷电路板以及基板等,采取互联技术将各种所需元器件安装到了基板上,同时还要将贴片或者插件合理焊接安装到电路板上,在设计,测试以及工艺上都具有技术要求,还要考虑温度以及机械强度的影响。2.电子器件互联技术作用1)让电子元器件更加精细化;元器件和互联技术大力发展,促使大体积元器件只能够安装到电路板...  (本文共2页) 阅读全文>>

《今日电子》2003年12期
今日电子

集成化CSP封装工艺有望压缩封装成本和外形尺寸

与现行的陶瓷和层压模块等封装解决方案相比,专为高集成度RF模块而设计的CSP(chip-scalepackaging,芯片规模封装)封装工艺--Pyxis平台有望使封装的成本、高度和面积分别下降50%、60%和75%。由封装工艺开发商Tessera公司(位于美国加利福尼亚州圣何塞)推出的此项技术能够将RF模块与功率放大器、收发器、滤波器以及开关等周边电路结合起来。与传统的9mm×10mm大小的层压式封装相比,Pyxis技术将无源器件以及所需衬底的成本分别降低了40%和78%。这项基于该公司的μBGA封装解决...  (本文共1页) 阅读全文>>

《材料导报》2011年13期
材料导报

染料敏化太阳能电池封装工艺的研究进展

自Gra tzel等的研究成果于1991年发表在自然杂志上以来[1],染料敏化太阳能电池(DSSC)的研究工作受到越来越多的关注。相比于传统的硅太阳能电池,DSSC的成本更加低廉,制作能耗小,被视为替代硅太阳能电池的候选之一[2-4]。DSSC最初采用液态电解质作为氧化-还原的载体,虽然具有较高光电转换效率,但封装工艺成为难点。液态电解质易挥发和渗漏,进而导致电池失效。特别是在DSSC长时间处于工作状态时,受热升温加剧了电解质的挥发速度。如何克服这一难点,对于延长DSSC寿命以及提高稳定性尤为重要。目前有两种解决途径,一种是改良电解质配方。陆续出现了采用离子型、固态、准固态(凝胶)以及空穴传输材料(HTMs)等类型电解质的DSSC[5,6]。此类DSSC对封装工艺要求较低,除离子型需防止水蒸气混入,其余几种在组装过程中无需刻意密封即可保持电池长效稳定。但此类DSSC的光电转换效率相比于液态电解质DSSC明显偏低。另一种则通过选用...  (本文共6页) 阅读全文>>

《集成电路应用》2003年08期
集成电路应用

先进IC封装工艺设备及关键技术

1前言 自1958年美【刊德克萨斯公司试制成功世界第一块集成电路起.世界IC产业经历了小规馍、t卜规模、大规模、超人规模和特大觇模集成电路的发展阶段,近几年来,随着微细加T技术及相关㈦丁艺和装备的不断进步,IC制造技术极限不断被打破,IC元器什的特征尺寸小断缩小,外进一步朝着小掣化和高复杂度的方向发展,其划.带1造极限提出世高的要求和挑战。IC制造水平成为衡量一个【玉l家综合H力的重要依据、近年米,在吲家和各地方政府政策支持和引导下,北京、卜海、深圳等地引进了一批较为先进的IC生产线,巾国I(:产业的必起似成定势然而由于缺乏自主lC装备技术的支撑,关键设备“代代引进、代代落后”,受制于人,无法形成完整的lC产、『},链、对于IC装备巾的关键设备与技术攻关成为关系国家民乍安仝大书国家“卜五”汁划将IC装备白土披术创新灾破平n产业化作为重要的战略日际欢迎投稿 E—mail:aslar价lfo@orl¨ne.sh.cn 微电子封装足微...  (本文共5页) 阅读全文>>