基于电流控制的阳极键合工艺方法及实验研究

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1、SOOCHOWUNIVERSITY论文题目____基于电流控制的阳极键合工艺方法及实验研究研究生姓名____________________p击春意指导教师姓名__________陈立国—专业名称__________________机械工程研究方向_______________微机电系统封装论文提交日期2015年5月苏州大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大

2、学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明D本人承担本声明的法律责任。论文作者签名：zoiS■年4月，1曰指导教师签名：以丨5"年#月/>日苏州大学硕士学位论文版权使用授权书学位论文使用授权声明本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定，即：学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献信息情报中心、中国科学技术信息研究所（含万方数据电子出版社）、中国学术期刊（光盘版）电子杂志社送

3、交本学位论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅，可以釆用影印、缩印或其他复制手段保存和汇编学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。涉密论文口本学位论文属在_____年_月解密后适用本规定。非涉密论文论文作者签名:讲t日期：导师基于电流控制的阳极键合工艺方法及实验研究基于电流控制的阳极键合工艺方法及实验研究摘要阳极键合技术是支撑微机电系统（MicroElectroMechanicalSystems，简称MEMS）产业的关键技术之一，目前被广泛用于微压力传感器、微机械陀螺仪、微加速度计、微流泵等器

4、件的封装。在阳极键合过程中，器件内部常常伴随着复杂的物理化学变化，电场和热场的分布差异会对器件的最终性能产生很大的影响。随着MEMS向着结构复杂化、尺寸微型化的方向发展，这种影响显得越来越突出。如何有效地控制阳极键合过程中的不良影响，提高器件性能，成了一个亟待解决的问题。键合电流作为阳极键合过程中离子迁移的宏观表现，反映了阳极键合的微观进程，对整个键合过程起着不可忽略的影响。因此，本文从控制键合电流的角度出发，通过分析键合电流的形成，研究键合电流的作用机理，建立工艺参数回归模型，寻求提高键合质量的工艺方法。本文首先对键合电

5、流的形成机理进行理论分析，建立了键合电流的电学模型；通过对键合电流电学模型的分析，获得了电学参数对键合电流动态性能的影响规律。在此基础上进一步分析了键合参数对键合电流的影响，并通过实验进行了验证，为后续键合电流的选择和控制提供了基础。然后从理论上分析了键合电流对键合过程的作用机理；通过工艺实验，分别从键合电流峰值、衰减速度以及维持时间三个角度，分析了键合电流对键合强度的影响规律。最后，选择温度、电流峰值、衰减速度以及维持时间作为实验因素，键合强度为实验指标，开展正交实验；通过支持向量回归机分析正交实验数据，获得了基于电流控

6、制的阳极键合工艺参数模型，并通过单因素实验分析了工艺参数模型的预测误差。关键词：阳极键合；键合电流；键合强度；正交实验设计；支持向量机作者：陆春意指导教师：陈立国I基于电流控制的阳极键合工艺方法及实验研究ResearchontheanodicbondingprocessbycontrollingthebondingcurrentAbstractAnodicbondingisoneofthekeytechniquesusedinthemicroelectromechanicalsystems(MEMS)industryfor

7、thepackagingofpressuresensors,gyroscopes,accelerometer,micropumpsandsoon.Astheanodicbondingprocessinvolvescomplexphysicalandchemicalchanges,anydifferencesinthedistributionofelectricalandthermalfieldsalongthebondingsystemswillcausesignificantinfluenceontheperforman

8、ceoftheMEMSdevices.WiththedevelopmentofMEMStowardsminiaturizationandcomplication,ithasbecomemoreandmoreurgenttofindoutawaytocontrolsuchbadinfluence.Asth