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。

国内外主要用Pyrex玻璃及SD-2玻璃作为...Si熔点1410℃2mm PYREX 7740玻璃片BOROFLOAT®33基本参数：肖特耶拿玻璃公司利用微浮法工艺和最新的技术生产而成莫氏硬度：7技术参数：化学成分：密度（25℃） 2.2g/cm2膨胀系数(ISO 7991) 3.25 10-6k-1透光率91%软化点820℃短期使用<10h550℃长期使用≧10h450℃折射率（587.6nm） 1.47140努氏硬度480机械强度高，绝缘性能优良，介电损耗少，介电常数稳定，热膨胀系数可在很大范围调节，耐化学腐蚀，耐磨，热稳定性好，使用温度高。

微晶玻璃具有比一般玻璃更为优良的特性，主要表现为：1、具有更加稳定的化学性能：抗水合，抗水化能力，抗阳离子交换能力；2、具有更高的机械强度；3、具有更优良的电学性能：介电损耗率最低；4、具有良好的热学性能：热膨胀系数低，热振稳定性能好，高温软化的温度点高。

1阳极键合用微晶玻璃的制备及键合影响因素研究曹欣武汉理工大学2007.本实验中采用的仪器具体参数如下:a、高压电源:采用HBF一202一2AC型高压电源，其电压的控制范围为一2000V到OVb、加热板:采用德国肖特生产的SLK一2T型加热板，其温度控制范围为0一500℃。

c、电极:本实验中选用板电极，材质为石墨。

d、超声波清洗机:采用KQ一100KD型数控高功率超声波清洗机。

微晶玻璃有一定的击穿电压，而所选择的微晶玻璃片的击穿电压比较低，在加载电压为SOOV的时候，就已经有击穿现象发生。

玻璃在常温下是一种绝缘体，并不导电，但是如果将玻璃放置于一个强电场中(两端施加电压高于500v)，并且给玻璃加热(使其表面温度高于200℃)，玻璃中间的碱金属离子(Na+，K+)就会具有很强的移动性，并向阴极迁移，然后聚集在玻璃一硅表面，玻璃的下表面呈负电性。

现在多选用Pyrex玻璃，其原因有二:(l)该种玻璃中含有足够的碱金属离子，能够保证键合过程的顺利完成;(2)此种玻璃的热膨胀系数在33xl0-7/℃左右，（石英玻璃=5.98x 10’7/℃(o一400℃)）与硅的热膨胀系数2.62×10^(－6)／℃2.33×10^(－6)／℃(材料教材)相近，这使两者之间在键合时产生的热应力比较小，能够达到比较好的键合效果硅片与微晶玻璃的键合与传统的玻璃相比，微晶玻璃具有机械强度高，硬度大，耐磨性好;具有良好的化学稳定性和热稳定性，能适应恶劣的使用环境;电绝缘性能优良，介电损耗小，介电常数稳定等优点。

另外微晶玻璃的热膨胀系数可调整范围大，可以适合与很多材料的键合。

目前已经有日本学者成功实现了Li20一A12O3一5102型微晶玻璃与硅片的键合[28]玻璃与金属的键合在MEMS系统中所应用的基片材料很多为金属，所以用金属与玻璃进行键合也成为研究的热点之一。

现在国外已经有学者成功地运用硼硅酸盐玻璃与可伐(kover)铁镍钻合金在键合温度613K，键合电压500v下进行了键合[29]。

但是并没有见到玻璃与其他金属(如玻璃与不锈钢)之间成功键合现在也有学者考虑用微晶玻璃代替传统的玻璃与硅片[30，31和金属[3z]进行键合。

1、提高键合温度及电压但是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，有时仅需把键合温度提高30℃，其键合强度就会相差一倍左右[32]。

但是键合温度的提高不仅会增加基片材料的变形程度，不利于大规模的生产和应用，也会使键合后基片材料间的热应力增加，并且会增加键合过程中的能耗，增加键合成本。

因此在降低键合温度的同时提高键合强度就成为了现在研究的又一热点问题。

2表面处理(i)控制两基片材料表面的粗糙程度，选取相应的精密磨片仪器即可完成(ii)对基片材料表面进行清洗，使其表面具有亲水性，则其界面的电化学反应更易于发生，从而达到提高键合强度的作用。

例如将基片材料置于120℃时放入表面活性H2504:HZOZ=10:l的溶液中巧min，然后用去离子水清洗后用N:烘干，其键合面积将达到总面积的95%以上，并且键合时间大大缩短，键合强度得到提高[33]3、合理选用电极传统的阳极键合电极一般选用点电极和板电极。

如果采用点电极进行键合，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。

如果运用板电极进行键合由于其表面的起伏不平导致其基片材料各部分的键合质量会现较大不同。

因此如果能合理的选用电极对提高键合质量、缩短键合时间是十分有利的。

现在国内外也有不少学者对此方面展开研究。

例如就有吴登峰等[34]提出采用线阴极能够提高键合的速度，并且键合样品中也没有看到明显的空洞。

与此同时，Jung一TangHuang等也提出将点电极进行螺旋型的排列将大大提高样品的键合质量[35〕。

1.2.5键合强度评价方法4.4.1选择合适的键合电压击穿电压还于其表面积有一定的关系。

不同的微晶玻璃系统，会有不同的击穿电压，所以应该找到适合于本系统微晶玻璃的键合电压，然后进行键合实验。

4.4.2提高键合温度能够使粒子的活性加大，有助于在提高在键合过程中的粒子交换程度，提高两者的键合质量，有文献表明，在温度相差10℃时，其键合强度有可能相差3倍左右。

在常温下的键合实现中，温度是一个存在很大的问题。

其一:往往在上下两个基片之间就会有20一30℃的温差，使得基片受热不均。

当其受热不均时，两者会因为处于不同的温度段而使得热膨胀系数不相匹配，影响两者的键合效果。

其二:现使用的实验设备的最高加热温度最高只有400℃左右，并且还受外界的影响较大，难以实现在一个较长的时间段内保持一个比较稳定的温度。

目前的实验表明，加载在微晶玻璃样品上的电压不能够太大，否则微晶玻璃样品会被击穿。

这时温度的影响将变的尤其重要。

可以设想，如果基片能够在较高的温度下进行键合，其也就能够在使用低于击穿电压的情况下达到良好的效果。

4.4.3适当改变键合时所采用电极的形状采用的是石墨材质的板电极。

板电极的键合速度较慢，但是键合的质量会比较高4.4.4改善键合样品的表面的状态表面就必须要干净与平整。

可以在键合时在基片上加载一个比较大的机械荷载，以帮助其接触。

4.4.5改善样品的键合环境[4]张生才,赵毅强,刘艳艳.半导体高温压力传感器的静电键合技术[J].传感技术学报.2002,(2):150-151.铜电极（板）玻璃接电源负极,硅片接电源正极.并加温等待电流稳定.这个过程中,透过玻璃表面,能看到空气隙中常出现的牛顿环逐渐消失.当硅-玻璃界面变成同体硅一样的灰黑色,说明键合完成.而在给玻璃加热(键合时温度在370~420℃),加高直流电压(键合时直流电压控制在1 000~1 500 V)时,玻璃中的正离子(如钠、钾、钙离子)就会在强电场的作用下向负极运动,同时玻璃中的偶极子在强电场作用下,产生极化取向(如图3).在界面形成电子的积聚过程中,玻璃也显现导电性.即使在玻璃熔融的高温下(高于500℃),Si-O键也不会被破坏,因此静电封接用于多晶硅高温压力传感器的芯片封接是完全可行的.可见在键合中电压越高,耗尽区越窄,键合强度越大.多晶硅高温压力传感器芯片的静电封接实验.选取芯片封接面积约为23 mm2,玻璃环尺寸为外径8 mm,内径6 mm,高2mm.玻璃环经精抛,光洁度达到50 nm.选取外加电压1 100 V,加热温度360℃下进行静电封接,成品率已经达到95%以上.一般在2 min之后.随后,由于界面处Si-O 键的形成,耗尽区的电压降逐步加大,使键合电流逐渐下降,并最终趋于一稳定值采用线阴极的快速阳极键合方法吴登峰1,邬玉亭1,褚家如1,张淑珍2采用厚400μm电阻率为8~12Ω·cm的P型(100)硅片,厚350μm的pyrex7740#玻璃。

另外通过在一块pyrex7740#玻璃上镀了一层蒸发铝,然后用掩模、光刻、显影等工艺,制作出覆盖铝膜十字电极。

样品1(15 mm×15 mm)采用平板阴极方式键合,温度约350℃,键合电压为400V。

键合1080s 后,电路中的电流下降为17.8μA结束键合。

观察发现,在键合界面出现空气孔洞样品2采用点阴极方式键合,键合时的峰值电流为400μA,峰值电流在35s后下降为100μA,以后逐渐衰减,630s时的电流为15μA,键合区在630s时扩展到整个样品。

样品3采用十字线阴极方式键合,键合时的峰值电流为10mA,5s后衰减为4mA,84s后键合区扩展到整个样品,键合电流随之大幅度下降,从50s到80s仅30s时间内,从电路电流1.5 mA衰减到130μA平板阴极键合方式,由于硅片、玻璃键表面存在凸凹不平,键合时会在键合界面处容易产生的空洞等缺陷。