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MEMS传感器贴片前镀金层等离子清洗

文章出处:本站 | 网站编辑:深圳纳恩科技有限公司| 发表时间:2022-05-31
由传感器获得的信息准确性、可靠性是整个物联网正常运行的前提。MEMS传感器被运用到各行各业,如汽车、医疗、工业、电子及消费类产品等行业,对产品的质量、可靠性有较高的要求。MEMS技术应用在传感器上,有利于提高产品的可靠性,实现产品小型化、规模化,并可降低产品成本。MEMS封装成本已经成为MEMS元件的主要生产成本,一般占总成本80%左右。MEMS封装面对的是多种材料、新材料,不同特性材料之间的连接。这是焊接技术或机械连技术所不能能实现的,必须要用到胶粘剂连接技术。MEMS压力传感器是各类传感器应用范围最为广泛的一类传感器。晶片贴片工艺要求贴片后有足够的强度、良好的密封性,对产品的性能有决定性的影响。

目前一般采用的贴片工艺流程如图1.1所示。
贴片工艺流程
贴片工艺流程
贴片:是指金属基材上通过氟硅胶粘剂把压力感应晶片按一定的粘接高度形成的胶接系统。晶片是玻璃为衬底的硅压阻传感单元。镀金层、氟硅胶粘剂及玻璃材料组成了胶接系统
等离子清洗:贴晶片前把基材清洗干净。
固化:为贴晶片的氟硅胶粘剂提供恒定的温湿度固化条件。
烘烤:提高晶片剪切力。
剪切力测试:评价晶片的贴片强度。
后续工艺1:电阻焊、氩弧焊。
充油、密封:在压力感应膜和晶片之间的腔体里充硅油,然后密封。硅油起到感应膜与晶片之间传递压力的作用。
老化:组装产品在大气环境高温老化,提高产品的稳定性。
后续工艺2:稳定性测试、温度补偿等。

等离子清洗镀金层前后水滴角对比

等离子清洗前镀金层上的水滴呈半球状,接触角约为75°;而等离子清洗后镀金层上水滴很好地铺展开,接触角约为10°。

 镀金层等离子清洗前后水滴角对比
(a)等离子清洗前 (b)等离子清洗后
经过等离子清洗后,镀金层的表面能(表面张力)变大,这使得氟硅胶粘剂能够更好地润湿镀金层。

根据胶粘剂粘接的吸附理论,更好的润湿使得两者间的接触更加紧密,有利于提高胶水与基材之间实际接触面积,氟硅胶粘剂和镀金层之间的分子间作用力增强,因此提高了界面结合力。

等离子清洗除了能提高基材表面的表面能,还能去除表面脏污。镀金过程中残留的或在环境中吸附的有机污染物不利于氟硅胶粘剂对镀金层的润湿,并且可能在粘接界面上形成弱边界层而使粘接力下降。氧气等离子清洗具有较强的反应性。在氧气等离子体中含有O+、O-、O2+、O2-、O、O3,亚稳态的O2和电子,在这些粒子的形成及电离重组中释放能量和光子,发出微弱的辉光和辐射大量的紫外线。紫外线带宽内的光子以及高能氧原子有足够的能量来打断在基材表面因吸附脏污而存在的C—C键和C—H键,形成可气化的低分子量的物质。真空随后把这些物质抽走。

以上就是国产等离子清洗机厂家关于MEMS传感器贴片前镀金层等离子清洗的简单介绍。等离子清洗获得较为干净的金层粘接表面,且提高了金层的表面能,胶粘剂在镀金层上容易润湿,使胶粘剂与金层的界面结合力提高。

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