玻璃与铝的阳极键合机理研究

《玻璃与铝的阳极键合机理研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要中文摘要阳极键合作为一种新型特殊的连接方法，目前主要应用于金属材料或半导体誊季料对无机毒}金属绝缘材料的连接或封接审。其最显著的特点就是可以在比较低的温度下，在不加中间材料的情况下利用直流电场直接实现材料的固态连接。自阳极连接发现以来，许多研究人员研究了阳极键合过程的不同方面，以求更好的理解其机械性能及不同工艺参数对键合囊量的影响。本文首先通过阳极键合试验，得出了玻璃／铝两层阳极键合的最佳工艺参数以及影响键合质量的主要因素，最佳键合温度范围为350"--420℃，最佳键合电压为650～750V，键合时阀为10’--15min；试

2、验结果表明，温度是影喃键合质量的最主要因素，在键合温度范围内，温度越离，键合质量越高，相应的键合时间越短；电压也是主要影响因素，较高电压也可以提高键合质量。在两层阳极键合的基础上，进行了多层阳极缝合的工艺与枕理研究，研究表明公共阳极法可以成功进行多层阳极键合，键合的工艺参数和键合机理与两层的没有多大差别。这种方法要比现有文献中提到的用交流电源或阳极键合与其它方法(如光刻法)结合的方法简单易行褥多，更有利于阳极键合的推广应用。本文利用光学显微镜、扫描点镜、透射电镜及能谱分析等手段，对玻璃一铝的阳极键合界面的组织和成份进行了分析。分析结

3、果发现：铝、氧等元素在结合界恧区发生了扩散过渡，过渡区组织以氯化物(如氧化铝)为主。表观结合过程是一种氧化扩散的方式进行的。对阳极键合过程中电场的作用机理进行了理论分析和探讨。分析认为，电场作用下介质材料的极化是阳极键合赖以实现的一个重要原因。理论分誊厅和计算表明，介质极化后界面间隙处产生的巨大静电力是实现界面紧密接触的重要因素。并采用MSC．MARC非线性有限元分析软件，进行了玻璃与铝阳极键合试件冷却过程的应力分析，获得了犍合镩麸450℃冷却到室温后，阳极键合试件的翘曲变形量和变形形状，键合件内的应力、应变分布等重要场量信息。关键

4、词：阳极键合；键合机理；公共阳极法；有限元摘要ABSTRACTAsanewmethodofbondingtospecialmaterials，anodicbondingisnowbeingusedtobondmetalsVS．nonmetallicmaterials．ItsmostremarkablefeatureiSthatitcanbebondedinsolidatlowertemoeraturewithoutanyothermediamaterials．Sincetheanodicbondingwasdiscovered，ma

5、nyresearchershavestudiedtheanodicbondingprocessdifferentaspect，inordertounderstandwellitsmachinecapabilityandtheinfluenceofthedifferentcraftparameterforconnectsthequality．Throughtheexperimenttheoptimalprocessparametersofanodicbondingbetweensiliconandglasswasobtained。Th

6、emainfactorssuchasbondingtemperature，voltageandbondingtimewhicharebelievedtoinfluencethebondquality．Itisbelievedthattheoptimalprocessparametersissuchasbellows：temperaturerangeis350---420。C，voltagerangeis650"--750Vandbondingtimeis5--。10minofanodicbondingbetweensiliconan

7、dglass．Theresultshowsthatbondingtemperatureisthegreatestfactors，anditimposesapositiveaffectonbondstrengthimprovement；thevoltageisthesecondgreatestfactorsandbondingtimedonotexhibitsuchsignificantinfluenceastemperatureandvoltage．Hi曲temperatureandhi曲voltagecarlcausehi醇cur

8、rentandhi醢bondquali哆andshortenbondingtime。Basedontheexperimentabove，thebondingmethodsofcommonIIIanodeisgiven．Usingthe