阳极键合,亦称为静电键合或场助键合,最初开发于20世纪60年代末,现已成为微机电系统（MEMS）封装制造过程中玻璃与金属连接的重要技术之一。玻璃与金属的连接广泛应用于电子、航空、航天等领域,但是由于两者在物理化学性能上的巨大差异,可靠的连接并不容易实现。随着MEMS器件集成度和复杂度的提高以及应用领域的拓展,实现多层晶片间的键合及拓展连接金属的种类是当下亟待解决的问题。本文首先利用两步法实现了Si-glass-Al的阳极键合,着重研究了键合过程中的电流变化规律。在此基础上,提出了一种应用于玻璃-金属板连接的新型技术—阳极键合钎焊复合法,通过先进行玻璃与铝箔的阳极键合,再与铜进行钎焊的方法,实现了玻璃与铜的可靠连接,建立了glass-Cu界面演变模型,重点研究了钎焊时间及Sn-Zn钎料中的Zn含量对结合界面的微观结构和力学性能的影响。研究结果表明,对于Si-glass-Al三层晶片的阳极键合,两次阳极键合的电流变化规律一致,且第二次键合的电流峰值总是大于第一次,结合提出的电流-时间模型,表明键合材料之间因不完全接触而产生的电阻会对电流峰值产生显著影响。在Si/glass及glass/Al界面处有Na⁺耗尽层形成,且其厚度随着电压的升高而增大。拉伸测试中,断裂总是发生在第二次键合界面附近或玻璃基体上。对于glass-Cu的低温连接,当使用共晶Sn-9Zn钎料时,典型的界面结构为:glass/Al/Al-Sn-Zn固溶体/（Al）’贫铝相+（Al）"富铝相/CuZn₅/Cu₅Zn₈/Cu。在阳极键合过程中,450℃/600V的条件下,glass/Al界面处Na⁺耗尽层的厚度为300nm;而在钎焊过程中,界面处会形成Al-Sn-Zn固溶体层以及Cu₅Zn₈、CuZn₅金属间化合物层,且随着钎焊时间的延长,Al/solder界面处依次形成长条状（Al）’贫铝相及圆片状（Al）"富铝相,solder/Cu界面处Cu-Zn金属间化合物层的厚度随之增加。在钎焊时间为10分钟时,由于钎料作用,铝基体上形成沟槽,同时CuZn₅金属间化合物层从界面处剥落,分散进入至液态钎料中。随着钎焊时间的增加,试样的剪切强度呈现出先增大后减小的趋势,在钎焊时间为5分钟时,接头的剪切强度达到最大,为12.6MPa。剪切测试中,接头呈现出典型的韧性断裂方式,断裂总是发生在solder/Cu界面处,而且当钎焊时间超过5分钟时,可发现有少量的铝箔从玻璃基板上剥离。Sn-Zn钎料中Zn元素含量对金属化的玻璃与铜的钎焊性能有着重要的影响。随着Zn含量的升高,Al/solder界面处铝箔的溶解速率减慢,solder/Cu界面处由Cu-Sn金属间化合物向Cu-Zn金属间化合物转变,且其总厚度不断增大。试样的剪切强度随着Zn含量的增加而增大,在Zn含量为20wt%时,接头的剪切强度达到15.5MPa。当钎料中Zn元素的含量为0-9wt%时,接头的断裂主要沿着solder/Cu界面处;而当Zn含量为9-20wt%时,断裂主要发生在glass/Al界面处。