MEMS压力传感器晶片贴片强度研究

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压力传感器是物联网感知层的重要传感器,广泛应用于汽车、医疗、工业控制以及电子消费品行业。相对于其它类型的压力传感器,微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,缩写MEMS)压阻式压力传感器因其成本低、灵敏度高、线性好及体积小等,被广泛应用于各个领域。MEME压阻式压力传感器制造工艺复杂,晶片贴片是其关键工艺,它对产品的稳定性、精度、可靠性有决定性的影响。贴片工艺要求有足够的强度和密封性。论文针对氟硅胶粘剂与镀金层表面之间剪切力低的问题,通过研究剪切力测试方法、胶粘剂和金层表面的材料特性、相关工艺及其流程(等离子清洗、固化、烘烤、老化等),建立了剪切力自动测试方法以获得准确的数据,明确了等离子清洗时间,优化了固化条件,并改进了工艺流程(取消烘烤,代之于老化,并把老化工艺由原来的充油密封后提到充油密封前)。这不仅降低了生产成本、提高了生产效率,还保证了产品质量。运用TOF-SIMS、DMA、XPS等分析方法,探讨了剪切力提高的机理。等离子清洗获得较为干净的金层粘接表面,且提高了金层的表面能,使胶粘剂在金层上容易润湿,从而提高了胶粘剂与金层的界面结合力;老化使胶粘剂弹性模量有所提高,从而提高了胶粘剂内聚破坏强度。
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