三维微弹簧型MEMS探卡的设计和制备

随着IC器件上的I/O尺寸减小和密度增加,与之通过接触来进行电性能测试的探卡密度也要相应增加,传统手工制作的环氧树脂针形探卡难以满足使用要求,使用MEMS技术制作探卡成为发展的趋势,但是当前MEMS探卡的主要问题是不能承受和产生破坏焊垫表面氧化层和污染层所需的应力.本文提出了一种简支梁结构、通过多次电镀工艺制作的三维弹性MEMS探卡,这种探卡可以承受更大应力,并且具有较小的自身电阻.针对间距为250μm阵列排布的器件I/O,使用ANSYS有限元方法对弹簧型探卡进行了结构分析和设计,采用UV-LIGA工艺制备探卡,最后对探卡的力学性能进行了测试.

TiC金属陶瓷/钢钎焊接头的界面结构和连接强度

采用BAg45CuZn钎料对自蔓延高温合成的TiC金属陶瓷与中碳钢进行了真空钎焊连接,利用扫描电镜、电子探针、X射线衍射等分析手段对接头的界面结构和室温抗剪强度进行了研究。结果表明,利用BAg45CuZn钎料可实现TiC金属陶瓷与中碳钢的连接;接头的界面结构为TiC金属陶瓷/(Cu,N i)固溶体/Ag基固溶体+Cu基固溶体/(Cu,N i)固溶体/(Cu,N i)+(Fe,N i)/中碳钢;在连接温度为850℃保温10 m in的钎焊条件下,接头的抗剪强度可达121 MPa。

SU-8胶模去除技术

对各种去胶技术的原理、优缺点及其适用场合进行了综述,并结合本实验室的电铸Ni结构去胶试验,对强碱熔盐浴氧化、强酸氧化等经济有效的去胶方法进行了有益发展。最后介绍了SU-8辅助去胶技术,如辅助剥离牺牲层技术、辅助电铸结构抵抗去胶剥落的桩基形成技术。提出了一种与多层互连电路微制造兼容的金属桩基形成技术,并采用强酸氧化去胶方法在制作有互联电路及薄膜电极的基片上成功地集成了200μm厚的Ni结构。

降低SU-8光刻胶侧壁粗糙度的研究

SU-8负性光刻胶可通过UV-LIGA技术得到高深宽比微结构,是微机械系统(MEMS)制造中极具前景的一种技术。目前已有对于SU-8微结构的线宽变化,侧壁倾角,表面粗糙度,增加深宽比等方面的大量研究,但是鲜有对于SU-8微结构侧壁粗糙度的研究。该文从造成微结构侧壁粗糙度的原因入手,讨论了各个工艺参数对侧壁粗糙度的影响,并且通过优化工艺参数达到了降低SU-8微结构侧壁粗糙度的目的。

基于MEMS工艺的异性材料定向天线(英文)

制备了一种基于MEMS工艺的定向天线。以异性材料为基底的亚波长谐振腔结构有效降低了天线体积。这种天线可以用于要求高能量密度的微系统的能量传送。本文中的天线厚度为1.5mm,可工作于10GHz频段。这使得其易于与微系统集成。文中也给出了仿真及实验的结果,并介绍了天线的加工过程。

陶瓷挺柱及其制造技术

以氮化硅陶瓷挺柱、赛纶陶瓷挺柱和TiC金属陶瓷挺柱的研制与开发为例说明陶瓷-金属复合挺柱具有广阔的应用前景。指出在陶瓷-金属挺柱的制造技术中,钎焊连接是陶瓷-金属复合挺柱最为重要的连接方法。

基于微机电系统工艺的微型左右手复合传输线宽带滤波器

设计并采用微机电系统工艺加工制备了一种微型左右手复合传输线宽带滤波器。器件主要结构由两条平行的金属蛇形线构成,蛇形线的末端接有金属圆片作为接地单元。蛇形线对产生左右手电感和电容。通过改变蛇形线的单元数目,即可改变器件的工作频率,并且,该复合传输线单周期即可体现左手材料特性。给出了器件的电磁场仿真结果,可以看到在左手频带中磁场沿着与能量相反的方向传输,测试结果得出8单元样品通带范围为0.99～2.09 GHz,中心频率为1.54 GHz,相对3 dB宽度为71.42%。4单元样品通带范围1.84～3.36 GHz,中心频率为2.60 GHz,相对3 dB宽度为58.46%。

应用于TGV的ICP玻璃刻蚀工艺研究

玻璃通孔(TGV)技术被认为是下一代三维集成的关键技术,该技术的核心为深孔形成工艺。感应耦合等离子体(ICP)刻蚀技术是半导体领域中深孔形成的重要手段之一。本文通过正交实验设计方法,研究ICP石英玻璃刻蚀工艺中工作压强、C4F8流量、Ar流量三个工艺参数对深孔刻蚀的影响,探索提高刻蚀速率的优化组合。实验结果表明,C4F8流量对玻璃刻蚀速率有显著影响,并且随着C4F8/Ar流量比减小,侧壁角度垂直性越好。实验为TGV技术开发和应用提供了实验依据。

面向未来需求的细间距电化学沉积金凸点工艺(英文)

研究了电化学沉积金凸点的晶圆级直径和厚度分布及表面粗糙度随电镀电流密度和镀槽温度的变化。电化学沉积的金凸点在整个晶圆上的各个位置和方向上直径都增大了。当在40℃下电镀时,金凸点的直径分布与光刻胶的分布规律相似;而电镀温度为60℃时,金凸点的直径分布更倾向于对称分布。其次,当镀槽温度从40℃提高到60℃或者电镀电流密度从8 mA/cm2降低到3mA/cm2时,金凸点的厚度分布更加均匀。再次,60℃下电镀的金凸点表面粗糙度为130到160纳米并与电镀电流密度无关,但是在40℃下电镀时,表面粗糙度随着电镀电流密度的增加从82 nm急剧增加到1572 nm。