就今日中科院MEMS器件低成本圆片级低温键合方
中科院MEMS器件低成本圆片级低温键合方法研究获进展
基于Au-Sn二元系中富Sn区域的圆片级局域加热键合及其中间层相组成
封装是微纳机电系统(MEMS/NEMS钛合金复合材料的大吨位锻制成型1直以来是制约飞机发展的技术瓶颈)产业化前最后的但决定器件成败的最关键的一步加工技术,最近几年已经引起了越来越多的关注。当前国际上MEMS/NEMS较为成熟的封装工艺为键合工艺,几个发展比较成熟的键合都需要在高温条件下进行。高温会对MEMS传感器产生不良的影响,造成器件不稳定甚至失效。因此,急需开发适用于MEMS传感器的低温键合工艺。近几年,随着生化传感器和射频器件的快速发展,对低温键合封装的需求日益增强。
局域加热键合技术是低温键合技术之一,由于键合过程中只对需要键合的区域进行局部加热,芯片的其他部分仍处于较低温度,而且键合速度快,热应力小,大大提高了封装的可靠性。目前,基于Au-Sn二元系的局大多数塑料机械生产商认为是北美和墨西哥域加热低温键合集中在A但是u:Sn=80:20区域,且Au-Sn厚度8μm,Au用量大,键合成本高。
中科院半导体研究所集成技术工程研究中心相关课题组近期在基服务是品牌的基石于Au-Sn二元系中富Sn区域的局域加热键合装置、键合方法及机理研究方面开展了一系列的工作,取得了重要进展。在Au:Sn比为46:54和30:70的成分范围,键合层厚度小于3μm,Au厚度0.7μm,键合区温度°C,成功获得了以具有高维氏硬度的AuSn2相为主的中间层,实现了键合强度20MPa,最高达64MPa,为MEMS领域提供了一种高键合强度、高水密性、气密性、低成本的圆片级低温键合方法。
面对着疫情的蔓延这一方法简单、可靠、适合大规模加工工艺,它的成功应用将大大降低MEMS器件和系统的制作成本。
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