提高温度和提高电压对键合质量的提高的影响却不一样,不同学者的研究结果都表明键合温度对键合质量的影响更大。
1.温度影响(200~450℃)
a)在350--360℃之间进行键合时,键合速度和键合引起的应力和变形是最好的折中。
(9.16cm,525um厚)。
b)温度超过200℃时,在直流电场的作用下钠离子能摆脱玻璃内部晶格的束缚,向阴极移动。
c)膨胀系数:PYREX 7740玻璃在3.3xl0-6/℃左右,硅2.33×10-6/℃左右。
第一个交点20℃左右;第二个相交点在280℃左右;第三个相交点在540℃左右。
在20~280 ℃时,玻璃比硅的膨胀系数大,而在280~540℃时,硅比玻璃的热膨胀系数大一些。
PYREX 7740玻璃
软化点820℃
短期使用<10h 550℃
长期使用≧10h 450℃
2.电压影响(200~1000V)
键合电压的上限是玻璃不发生击穿,下限则要保证静电吸引力能够引起键合材料的弹性或塑性变形,使键合界面发生紧密接触,从而产生键合。
3.电极影响
a).采用点电极进行键合,键合质量好但速度慢。
键合区域由电极处向外扩展,可以避免键合界面空洞的产生,提高键合质量,但时间较长。
b).板电极进行键合,速度快。
键合界面处容易产生的空洞等缺陷。
4.实例
a).10mm*10mm*0.5mm薄片。
温度:400℃,电压:750V,键合压力:0.1MPa。
b).15 mm×15 mm×400um硅片,15 mm×15 mm×350um pyrex7740#玻璃。
采用平板阴极方式键合,温度:350℃,电压:400V。
c).20mm×20 mm×2mm薄片。
温度:250~450℃,电压为200~750V,压力为0.05~l MPa。
时间5~10min。
d).直径9.16cm,厚度525um。
温度:350--360℃;电压:200~1000V;压力:3*10-3Kpa~100Kpa。
e)..玻璃环尺寸为外径8 mm,内径6 mm,高2mm。
温度360℃,电压:1 100 V。