MEMS热电堆芯片固晶工艺参数的优化

作者：陈立国; 姜勇涛^*; 倪灯塔; 王敏锐; 孙立宁

来源：光学精密工程, 2019, 27(01): 137-145.

• MEMS热电堆芯片
• 温度检测
• 压力参数
• 点胶高度
• 贴片高度

MEMS热电堆传感器能够实现对温度的精确测量,固晶工艺是其中关键一环,但目前尚缺乏有效方法精确优化MEMS热电堆固晶工艺参数。本文介绍了热电堆传感器的工作原理,提出了对固晶工艺参数(固晶厚度和爬胶高度)的要求。以固晶工艺要求为导向,初步探究了压力参数对固晶工艺的影响并进行了压力参数的优化。在优化的压力参数下,实验探究了点胶高度和贴片高度对固晶工艺的影响,并缩小了两参数的选择范围。在此基础上,通过有限元ANSYS软件,分析在相同温度下,不同固晶厚度的银浆与芯片接触处的热应力分布,找出最佳的固晶厚度参数,并精确优化了点胶高度和贴片高度。最后,通过实验验证的方式,对此参数下的MEMS热电堆固晶强度给出了检测结果。结果表明:压力参数为0.3MPa、点胶高度为140μm、贴片高度为460μm时,固晶推力均值为43.14N。其固晶质量最好,能够满足固晶强度要求,有助于提高MEMS热电堆芯片封装的可靠性与成品率。

• 单位
  机电工程学院; 苏州大学