MEMS感應局部加熱封裝系統(tǒng)研究.pdf

1、MEMS感應局部加熱封裝的主要原理是物理學中的電磁感應和集膚效應,利用其具有選擇性加熱和加熱速度極快的特點,在封裝過程中將熱量僅集中在鍵合區(qū)微小局部,使其它部分仍然保持低溫,避免高溫對溫度敏感部位產(chǎn)生不利影響,從而提高封裝質(zhì)量和成品率。因此,感應局部加熱封裝具有如下一些特點:局部加熱封裝,避免高溫對器件的有害影響;封裝時間短,封裝效率高;能量使用率高,能耗低,有效節(jié)約能源;加熱均勻,封裝成品率高;工藝步驟簡單易于實現(xiàn)自動化控制;占用空間

2、少,系統(tǒng)集成度高,有利于系統(tǒng)控制和管理等。
　　本文以研究感應局部加熱封裝系統(tǒng)為目的,主要從理論和試驗兩方面,對感應加熱用于MEMS封裝的理論、設計、工藝和應用等方面進行了具體研究。首先簡要回顧了電磁感應、集膚效應等理論基礎,研究了感應加熱、感應局部加熱封裝等相關理論知識,找出實現(xiàn)感應局部加熱封裝的具體方法;然后初步設定感應局部加熱封裝系統(tǒng)的五大組成部分:感應電源、感應器、封裝樣品、阻抗匹配和冷卻系統(tǒng);緊接著對各個部分進行功能、結

3、構和尺寸的詳細設計,完成了MEMS感應局部加熱封裝系統(tǒng)的組建;最后以陶瓷管殼封裝為例,說明了感應局部加熱封裝技術在MEMS封裝上的應用,證明了MEMS感應局部加熱封裝系統(tǒng)的可行性和實用性。
　　在完成感應局部加熱封裝系統(tǒng)組建的基礎上,進行了陶瓷管殼封裝。實驗表明:采用感應局部加熱技術進行陶瓷管殼的封裝十秒鐘之內(nèi)即可完成,極大的提高了封裝效率。封裝過程中,芯片位置的溫度始終小于150℃,體現(xiàn)了感應局部加熱的思想,證明了該方案的可行性