李 嘉，郭 浩，郭志平,苗淑静，王景祥

(1.内蒙古工业大学机械工程学院，内蒙古呼和浩特 010051；2.苏州大学机器人与微系统研究中心，江苏苏州 215021)



玻璃-硅微结构封装过程工艺参数对键合质量的影响

李 嘉1，郭 浩2，郭志平1,苗淑静1，王景祥1

(1.内蒙古工业大学机械工程学院，内蒙古呼和浩特 010051；2.苏州大学机器人与微系统研究中心，江苏苏州 215021)

通过MEMS封装试验平台，对键合过程中的键合温度、键合时间等工艺参数以及试验硅片规格进行试验研究。通过改变键合温度、键合时间以及试验硅片规格等参数，进行玻璃-硅键合对比试验。计算每组对比试验的键合空隙率，分析每组对比试验空隙率的数据，归纳总结影响键合质量的因素以及达到键合最佳效果的键合条件。试验结果表明：键合电压为1 200 V，温度为445～455 ℃，键合时间为60 s时，空隙率小于5%，玻璃与硅片的键合质量达到最佳，为提高玻璃-硅键合质量提供了依据。

MEMS；玻璃-硅键合；封装试验；空隙率

0 引言

微机电系统(Micro Electro Mechanical System)是将微机械元件、微型传感器、微型执行器、信号处理与控制电路等集成于一体的微系统。直接键合技术，就是两块晶片间不加中间层，直接用阳极键合的方式进行键合[1]。 有些键合工艺，会使用一些表面预处理方法，对晶片表面进行改性，达到降低键合温度和提高键合强度等目的。硅和玻璃是最常用的直接键合材料，具有反应温度低，键合强度高的优点。玻璃-硅直接阳极键合是微传感器封装过程中的重要工序。其封装质量直接影响传感器的工作性能和工作的可靠性。……