發布時間:2020-04-30
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陽極鍵合是晶片鍵合的一種方法,廣泛用于微電子工業中,利用熱量和靜電場的結合將兩個表面密封在一起。這種鍵合技術最常用于將玻璃層密封到硅晶圓上。也稱為場輔助鍵合或靜電密封,它類似于直接鍵合,與大多數其他鍵合技術不同,它通常不需要中間層,但不同之處在于,它依賴于當離子運動時表面之間的靜電吸引對組件施加高電壓。
可以使用陽極鍵合將金屬鍵合到玻璃上,并使用玻璃的薄中間層將硅鍵合到硅上。但是,它特別適用于硅玻璃粘接。玻璃需要具有高含量的堿金屬(例如鈉),以提供可移動的正離子。通常使用一種特定類型的玻璃,其中包含約3.5%的氧化鈉(Na 2 O)。
在鍵合過程中,將兩個組件的表面弄平并徹底清潔以確保它們之間的緊密接觸。然后它們被夾在兩個電極之間,加熱至752-932℃(華氏400-500攝氏度),和幾百到千伏的電勢被施加,使得負電極,這就是所謂的陰極,是在接觸在玻璃中,正極(陽極)與硅接觸。玻璃中帶正電的鈉離子變得可移動并向陰極移動,在與硅片的邊界附近留下少量的正電荷,然后通過靜電吸引將其保持在適當的位置。帶負電的氧氣來自玻璃的離子向陽極遷移,并在到達邊界時與硅反應,形成二氧化硅(SiO 2)。產生的化學鍵將兩個組件密封在一起。
該技術用于封裝敏感的電子組件,以保護它們免受損壞,污染,濕氣和氧化或其他不良化學反應。陽極鍵合尤其與微機電系統(MEMS)行業相關聯,在該行業中,陽極鍵合用于保護諸如微傳感器的設備。陽極鍵合的主要優點是,它可以產生牢固而持久的鍵合,而無需粘合劑或過高的溫度,而這是將組件融合在一起所需要的。陽極鍵合的主要缺點是可以鍵合的材料范圍有限,并且材料組合還存在其他限制,因為它們需要具有類似的熱膨脹率系數-也就是說,它們在加熱時需要以相似的速率膨脹,否則差異膨脹可能會導致應變和翹曲。
而EVG的鍵合機所提供的技術能夠比較有效地解決陽極鍵合的問題,如果需要了解,請點擊:鍵合機。