一、铝与钠玻璃阳极焊的电场特性研究(论文文献综述)
庞子明[1](2021)在《真空电场辅助玻璃与金属的扩散连接界面行为及力学性能研究》文中研究说明随着电子、航空、航天等领域的发展,玻璃与金属、玻璃与半导体的连接被广泛的应用。由于玻璃与金属两者之间在物理化学性能上存在着巨大的差异,要实现可靠的连接存在一定困难,因此要找到一种实现玻璃与金属的连接方法是当下亟待解决的问题。阳极键合是一个固体电化学反应的过程,常应用于玻璃与金属、玻璃与半导体的连接,早在20世纪60年代被美国的Wallis提出,经过几十年的发展,现已是微机电系统(MEMS)封装制造过程中玻璃与金属的连接的重要技术之一。本文利用阳极键合对Glass-Kovar进行连接,重点分析了键合电流的变化规律与键合界面形成机理。并且在此基础上,利用两步法成功实现了Kovar-Glass-Si三层晶片的连接,并通过建立电流模型分析了电流的变化规律。同时利用阳极键合对玻璃与铝箔进行连接,使得玻璃表面金属化,然后再利用扩散连接成功实现了玻璃与钛的连接,并通过分析不同退火时间的界面变化,分析了键合界面的演化机理。研究结果如下:(1)通过阳极键合连接了Glass-Kovar,由键合过程中的时间-电流变化规律可知,随着键合电压与温度的升高,键合的峰值电流也在不断变大,键合的界面面积增大。拉伸测试结果表明,随着键合电压与温度的提高,Glass-Kovar接头的力学性能也在提高,键合样品的断裂总是发生在玻璃基体上。(2)利用阳极键合两步法连接Kovar-Glass-Si三层晶片,第一次与第二次键合电流的变化规律一致,都随着键合电压的升高而增大,但第二步的键合电流的峰值总是大于第一步的。并利用SEM对腐蚀过后的Kovar-Glass-Si界面进行观察,发现在Kovar-Glass与Glass-Si界面处都有钠离子耗尽层的出现,且随着键合电压的增大其耗尽层宽度在增加。(3)利用阳极键合与扩散连接复合法对Glass-Ti进行连接,首先研究了Glass-Al在不同参数下的电流变化规律与力学性能,并且在450℃/800V下,Glass-Al界面处Na+耗尽层的厚度为500nm。然后研究了在不同退火时间下Glass-Al-Ti界面微观形貌与元素分布的变化规律,首先在铝钛界面处形成Ti Al3相,之后随着退火时间的延长,玻璃中的Si元素也发生扩散并且溶解到Ti Al3相中,而随着Si元素的增多Ti Al3的溶解度达到饱和,在扩散层中又形成了新相Ti Si2,而且还发现Si元素与Al元素的含量成反比的关系。
薛永志[2](2019)在《基于阳极键合的玻璃与金属扩散连接界面行为及力学性能研究》文中研究说明阳极键合,亦称为静电键合或场助键合,最初开发于20世纪60年代末,现已成为微机电系统(MEMS)封装制造过程中玻璃与金属连接的重要技术之一。玻璃与金属的连接广泛应用于电子、航空、航天等领域,但是由于两者在物理化学性能上的巨大差异,可靠的连接并不容易实现。随着MEMS器件集成度和复杂度的提高以及应用领域的拓展,实现多层晶片间的键合及拓展连接金属的种类是当下亟待解决的问题。本文首先利用两步法实现了Si-glass-Al的阳极键合,着重研究了键合过程中的电流变化规律。在此基础上,提出了一种应用于玻璃-金属板连接的新型技术—阳极键合钎焊复合法,通过先进行玻璃与铝箔的阳极键合,再与铜进行钎焊的方法,实现了玻璃与铜的可靠连接,建立了glass-Cu界面演变模型,重点研究了钎焊时间及Sn-Zn钎料中的Zn含量对结合界面的微观结构和力学性能的影响。研究结果表明,对于Si-glass-Al三层晶片的阳极键合,两次阳极键合的电流变化规律一致,且第二次键合的电流峰值总是大于第一次,结合提出的电流-时间模型,表明键合材料之间因不完全接触而产生的电阻会对电流峰值产生显着影响。在Si/glass及glass/Al界面处有Na+耗尽层形成,且其厚度随着电压的升高而增大。拉伸测试中,断裂总是发生在第二次键合界面附近或玻璃基体上。对于glass-Cu的低温连接,当使用共晶Sn-9Zn钎料时,典型的界面结构为:glass/Al/Al-Sn-Zn固溶体/(Al)’贫铝相+(Al)"富铝相/CuZn5/Cu5Zn8/Cu。在阳极键合过程中,450℃/600V的条件下,glass/Al界面处Na+耗尽层的厚度为300nm;而在钎焊过程中,界面处会形成Al-Sn-Zn固溶体层以及Cu5Zn8、CuZn5金属间化合物层,且随着钎焊时间的延长,Al/solder界面处依次形成长条状(Al)’贫铝相及圆片状(Al)"富铝相,solder/Cu界面处Cu-Zn金属间化合物层的厚度随之增加。在钎焊时间为10分钟时,由于钎料作用,铝基体上形成沟槽,同时CuZn5金属间化合物层从界面处剥落,分散进入至液态钎料中。随着钎焊时间的增加,试样的剪切强度呈现出先增大后减小的趋势,在钎焊时间为5分钟时,接头的剪切强度达到最大,为12.6MPa。剪切测试中,接头呈现出典型的韧性断裂方式,断裂总是发生在solder/Cu界面处,而且当钎焊时间超过5分钟时,可发现有少量的铝箔从玻璃基板上剥离。Sn-Zn钎料中Zn元素含量对金属化的玻璃与铜的钎焊性能有着重要的影响。随着Zn含量的升高,Al/solder界面处铝箔的溶解速率减慢,solder/Cu界面处由Cu-Sn金属间化合物向Cu-Zn金属间化合物转变,且其总厚度不断增大。试样的剪切强度随着Zn含量的增加而增大,在Zn含量为20wt%时,接头的剪切强度达到15.5MPa。当钎料中Zn元素的含量为0-9wt%时,接头的断裂主要沿着solder/Cu界面处;而当Zn含量为9-20wt%时,断裂主要发生在glass/Al界面处。
时方荣[3](2018)在《电场辅助玻璃—金属/硅连接机理及界面行为研究》文中研究表明本文利用电场叠加原理设计了凹型电极,并对硅-玻璃管进行了连接。重点研究了玻璃管长度对键合电流及强度的影响。以铝箔为中间层,利用阳极键合与扩散连接复合法连接了玻璃-镁,分析了其连接机理以及接头界面,研究了中间层铝箔厚度对玻璃-镁连接强度的影响。同样地,以铝箔为中间层,利用阳极键合与共晶反应钎焊复合法成功地连接了玻璃-锌,分析了其连接机理及组织成分,研究了温度对接头界面组织及连接强度的影响。以铝箔及钎料为中间层,在大气环境下利用阳极键合与钎焊复合法连接了玻璃-黄铜,重点分析了接头界面结构及连接强度。本文得出以下结论:硅-玻璃管键合电流随着玻璃管长度的增加而减小,并且使用凹型电极时的硅-玻璃管键合电流大于同条件下使用平行电极时的电流,其键合强度同样大于使用平行电极时的键合强度,且其界面结构良好。玻璃-铝-镁接头界面良好、无孔洞和裂纹。当中间层铝箔厚度为30-100μm时,玻璃-铝-镁的连接强度先增加后减小,中间层铝箔厚度为50μm时连接强度最大。拉伸断裂发生在玻璃基体内,断口形态呈河流花样,属于脆性断裂。玻璃-铝-锌接头界面良好,玻璃-铝界面组织随温度的变化影响很小,铝-锌界面组织随着温度升高扩散层的总宽度不断增加。在450℃时,铝-锌界面出现致密的细针状Zn6Al5晶粒。在460℃时,扩散区域出现了一条清晰的“金属线”,并在其右侧出现了大量的长短不一的条状Zn2Al晶粒。在470℃时,Zn2Al晶粒在“金属线”附近出现了“积聚”现象。玻璃-铝-锌连接强度随着温度的升高而降低,其拉伸断裂发生在玻璃基体中,为脆性断裂。玻璃-铝-钎料-黄铜接头界面光滑齐整,结合良好。铝-钎料界面处生成化合物为Al8Zn Sn4。钎料-黄铜界面均匀平直,其界面处生成CuSn新相。试样的拉伸试验结果表明,断裂发生在玻璃基体内,属于脆性断裂。
李卓然,徐晓龙[4](2013)在《玻璃与金属连接技术研究进展》文中研究表明玻璃与金属连接技术已广泛应用于传感器的制造、包装及密封,因此研究玻璃与金属的连接有重要的科学意义和极大的工程价值。综述了玻璃-金属连接的基本问题:玻璃-金属连接的热应力与残余应力、玻璃表面的润湿及界面反应问题;较全面地介绍了几种连接工艺—匹配封接、阳极键合、钎焊、激光辅助连接、超声波摩擦焊、半固态连接及胶接;并提出了采用低温连接工艺来解决由于界面残余应力所引起的接头强度不高而失效是未来研究的重点。
孔森[5](2012)在《微晶玻璃和铝静电键合组织性能的研究》文中研究指明静电场键合是一种利用静电场和热能场相互作用提高材料分子原子活化能,来实现无机非金属固体电解质玻璃(导电功能陶瓷)与金属合金材料以及硅的固态反应从而达到连接目的的一种创新技术。对静电场键合连接机理进行分析,在强静电场和温度场提供能量打断离子键的条件下,玻璃材料释放出自由碱金属离子,由离子的迁移和电化学反应来实现键合连接的目的。微晶玻璃具备比传统玻璃的韧性打强度高等特性,所以本文采用微晶玻璃代替传统玻璃与铝进行静电键合,实现更好连接特性的微电元件,提高键合连接的质量和强度。采用公共阳极的静电键合工艺方法对微晶玻璃与铝箔进行了键合试验;采用光学扫描电镜、XRD、金相显微镜等仪器对键合成功的试样观察微观组织。对静电多层键合过程中键合反应界面的离子迁移规律、静电场力分布规律、键合过渡渗透区的变化规律等特征进行细致分析,深入探究静电多层键合的微观组织形貌特征以及电化学反应新产物分布在过渡层中的规律,进一步探讨界面极化、界面结构及离子传输机制等,最终总结形成静电多层键合的离子迁移动态机理理论。微晶玻璃具备传统玻璃和陶瓷的双重特性,热膨胀系数可调范围较大,比普通玻璃韧性强,作为键合材料优于传统玻璃。实验表明在温度为350℃450℃,电压在为350550V时,微晶玻璃/铝箔/微晶玻璃的键合质量较高。静电键合过程中,在电场作用下迁移到微晶玻璃表面的Na+、Li+等碱金属离子与空气中的氧在高温环境中发生一系列化学反应,最后生成碱金属盐,证明了碱金属离子在电场作用下的迁移是实际存在的。拉伸试验表明断裂发生在玻璃基体内,这说明利用公共阳极可以实现高强度的连接。研究结果表明微晶玻璃与铝的静电键合可以达到较好的连接效果,对MEMS封装技术提高有很好的促进意义。
贾托胜[6](2011)在《五层玻璃与铝静电键合机理及应力数值模拟》文中认为静电键合是利用电、热、力等多场耦合作用下实现金属或半导体与非金属(如玻璃、陶瓷等)固相热扩散连接的一种特殊方法,具有优异的工艺特点:温度低、压力低、快速和简便等。这种工艺方法现已发展成为一种用于微机械电子系统(MEMS)器件封装的关键技术之一。随着微电子技术的深入发展对巨大产业的需求,静电键合技术也朝着更加复杂和实用的方向发展,并不断在新的领域开展应用研究,多层静电键合技术就是在不断产生的实际需求中发展起来的。针对目前静电键合通常采用两个电极通过一次电极反接的方式实现多层样片之间的键合存在的缺陷,如第二次键合过程中在第一次键合面形成的反向电压会减弱键合的强度等,对以前的键合设备进行了改进,研制了一套能使用两步法和共阳极法的多层静电键合的专用设备,并应用该设备采用共阳极法进行了玻璃与铝的五层的静电键合工艺试验;键合完成的试样采用光学金相显微镜、扫描电镜等观察了微观组织。从多层静电键合过程中键合界面的静电场分布规律、离子迁移规律、紧密接触区的变化规律等特征方面入手,深入分析多层静电键合的微观形貌特征及反应产物在过渡层中的分布规律,深入探讨界面极化、界面结构及离子传输特征等,最终形成多层静电键合的离子动态迁移机理;采用MARC非线性有限元分析软件,分析五层玻璃与铝静电键合试件从500℃冷却到室温时试件的翘曲变形量和变形形状、应力和应变分布的规律。玻璃与铝五层共阳极键合时,在铝的两侧玻璃中同时产生对称的离子流和Na+离子耗尽层,五层玻璃与铝共阳极静电键合时各元素的分布在铝的两侧呈对称分布,玻璃与铝五层共阳极键合电流的变化趋势和玻璃与铝两层键合时的电流变化趋势大体一致,没有发现五层键合时的电流—时间关系和三层、两层有绝对的数量关系。研究表明,玻璃与铝静电键合试样在由键合温度恢复到室温后,试样中会产生残余应力和变形;通过五层玻璃与铝共阳极静电键合试件的有限元分析结果发现,整个试样中的最大等效应力和最大剪应力都出现在键合试件的过渡层上,这种现象类似于金属焊接时残余应力的最大值出现在热影响区,所以多层玻璃与铝静电键合时过渡层成为静电键合的薄弱环节,五层玻璃与铝静电键合时的最大变形量和等效应变明显小于两层玻璃与铝的静电键合,这是由于五层玻璃与铝静电键合试件在铝的两侧玻璃呈对称分布,键合试样在铝的两侧界面附近的残余应力和应变也呈对称分布,这一结构的存在减缓了变形,这对于MEMS器件在封装时的结构设计和合理安排具有重要价值,对于MEMS封装质量的提高也具有重要的意义。
郭劲言[7](2010)在《SiO2-Na2O-AlO功能玻璃与金属的共阳极键合试验研究》文中进行了进一步梳理阳极键合(anodic bonding)技术是常用在微电子封装中的一种利用电和热相互作用连接金属、半导体与陶瓷材料的手段。它在微电子制造领域的中有着重要地位。共阳极法等效视作是两个或者多个单层阳极键合过程的并联键合法,键合过程是在外加电场的作用下,两侧的阴极材料同时发生向阳极的离子迁移,并在界面处形成耗尽层,进而和阳极材料反应并有效结合在一起。可以用于多层微电子机械系统的制备。本文对阳极键合技术所需要的工艺条件设计了可以满足试验工艺参数的AB-1000型阳极键合反应炉。采用脉动发生器调制电路,其优点是可以持续高效地为键合试样提供稳定的高压直流电压。本文采用正交试验对玻璃-铝多层晶片进行共阳极键合工艺性试验,重点分析键合过程的键合机理及其工艺参数影响;采用光学显微镜、SEM、XRD、万能材料拉伸试验机等仪器分别对键合材料分析了键合后界面结合区的微观组织结构以及键合试样的力学性能,并探讨了过渡区形成的机理。界面的微观组织分析表明界面本质是离子的迁移和扩散,结合区由玻璃(陶瓷)-扩散过渡层-金属的结构形成,扩散过渡层在界面两侧的化学元素呈梯度分布。研究认为:金属与玻璃的阳极键合的根本是在键合过程中离子扩散和界面处的氧化。键合过程中电压、温度是影响键合反应的主要因素。界面形貌和EDS分析显示在金属与玻璃的键合界面处有明显的过渡层产生,界面两侧元素处呈梯度分布,元素扩散迹象明显。玻璃-铝-玻璃阳极键合试件结合强度随温度和电压的增加而增加,断裂发生在靠近铝界面的玻璃基体中,表明界面的结合强度高于基体材料。因此本文认为共阳极法是一种可靠的键合多层晶片的技术。溶胶-凝胶技术应用在阳极键合试样中形成了均匀的涂层而且在界面处有过渡区。可以通过该技术对形状复杂的微电子元器件进行阳极键合。
刘翠荣[8](2008)在《玻璃(陶瓷)与金属阳极键合界面结构及力学性能》文中研究指明阳极键合是一种利用电和热相互作用实现固体电解质玻璃(陶瓷)与金属材料固态连接的一种新方法。由于其具有低温、快速、良好的可靠性和稳定性的特点,现已发展成为一种用于微机电系统(Microelectromechanical System,MEMS)器件封装的关键技术之一。对于适用于MEMS器件的各种新型材料阳极键合性能的研究和复杂微机械结构中微连接特征的深入研究将有利于促进MEMS技术的发展和产品设计开发。本文运用阳极键合技术,分别对玻璃/铝、玻璃/可伐合金、固体电解质陶瓷/铝的连接进行了键合工艺试验;并在此基础上设计了多层玻璃/铝键合的共阳极法键合新技术;采用高分辨扫描电镜、超轻元素能谱仪及透射电镜分析了键合界面微观组织、化学元素分布及剪切断口形貌等,采用X射线衍射仪分析了界面微区相结构;应用电学等效方程,对玻璃与铝阳极键合过程的电特性进行了物理模拟;从阳极键合过程键合界面的静电场分布、紧密接触区的变化规律、离子迁移及其电化学、热力学和动力学特征等方面深入分析了阳极键合形成机理;采用MARC非线性有限元分析软件,分析了玻璃与铝、玻璃与可伐合金键合试件冷却过程的应力分布,研究了从450℃冷却到室温时的键合试件翘曲变形量和变形形状、键合试件应力和应变分布的规律。研究认为,在键合温度300~500℃,电场电压400~700V,键合时间5~15min,压力0.05~1MPa的阳极键合最佳工艺参数下,玻璃与铝、玻璃与Kovar合金具有良好的连接性;在键合温度400~500℃,电场电压150~300V,键合时间5~15min,压力0.05~1MPa的阳极键合最佳工艺参数下,β″-Al2O3陶瓷与铝具有良好的连接性;ZrO2陶瓷表面的活化处理提高了ZrO2陶瓷与铝的连接性,在电场电压150~300V,键合温度400~500℃时便可实现良好键合,表明具有表面活化层的ZrO2的连接性较好。键合界面结构分析结果表明,结合区由玻璃(陶瓷)—扩散过渡层—金属的结构形成。不同材料的键合界面扩散过渡层分别由Al2SiO5,FeSiO3,Na5AlO8等尖晶石类的复合氧化物构成。扩散过渡层与界面两侧的化学元素呈梯度分布,玻璃与铝多层共阳极键合在铝的两侧各元素呈对称梯度分布。玻璃(陶瓷)与金属结合过程分为界面极化及紧密接触阶段,离子迁移及阳极氧化阶段,界面氧化物固相反应及过渡层形成三个阶段。界面静电场力及离子扩散迁移为界面结合的电化学反应提供了必要条件,随后发生的阳极氧化和界面固相反应是形成界面高强度连接的主要原因。通过对界面电化学反应的动力学和热力学分析表明,温度、电场强度、化学元素浓度差是影响界面反应过程和扩散过渡层形成的主要因素和基本条件。玻璃(陶瓷)与金属阳极键合工艺参数温度、电压和材料的离子导电性可满足界面结合过程的自发进行。玻璃与铝多层共阳极键合时,在玻璃/铝/玻璃键合试件共阳极铝的两侧玻璃中同时产生对称的离子流和两层碱金属Na+离子耗尽层,相当于两对玻璃/铝试件之间的并联键合。在一定键合温度、电场强度条件下,其峰值电流约是玻璃/铝两层阳极键合电流的两倍以上。应用电学等效方程对两层和三层阳极键合过程电特性的物理模拟结果与试验结果相吻合。玻璃/铝/玻璃共阳极键合试件结合强度随温度和电压的增加而增加,断裂发生在靠近铝界面的玻璃基体中,表明界面的结合强度高于基体材料。多次运用共阳极法可实现更多层晶片良好键合。为多层晶片的连接以及复杂微电子装置的设计提供了新方法和理论依据。MARC有限元分析结果表明,玻璃与铝(Kovar合金)阳极键合试件在冷却过程中产生残余应力和变形。由于玻璃/铝/玻璃三层阳极键合试件的对称结构,键合界面附近的残余应力和应变均呈对称分布而有利于减缓变形,其最大变形量(0.00418%)和等效应变(2.42×10-2)显着小于玻璃/铝两层阳极键合试件的最大变形量(0.175%)和等效应变(3.47×10-2)。这一特征对于MEMS器件的精密封装工艺及质量提高具有重要的意义。玻璃/铝/玻璃三层阳极键合试件和玻璃/铝两层阳极键合试件的最大等效应力和最大剪应力均发生在键合试件的过渡层上,从而使该部位成为阳极键合接头的薄弱环节。Kovar合金具有与玻璃相近的热膨胀系数,因此玻璃/Kovar合金阳极键合试件残余应力及变形均显着小于玻璃/铝键合试件的对应值。表明选用热物理性能相近的封装材料是减小接头残余应力的重要措施。
卢佳[9](2008)在《真空玻璃的阳极键合密封技术研究》文中研究说明中空玻璃逐渐取代隔热很差的单片玻璃,但是由于气体的对流传热和导热很大,即使充有氪气、氙气等大分子气体,中空玻璃的传热系数U值也无法降到1Wm-2K-1以下。将玻璃之间腔体抽成真空,是提高隔热性能的一种有效办法。真空玻璃的两片玻璃被四周边缘的密封剂连接,来保持其间的真空度好于10-1Pa。每片玻璃表面镀有低辐射率的红外反射膜(low-e膜)来减少热辐射,腔体之间布置支撑物阵列来防止外界大气压把玻璃压垮。本文分析了真空玻璃的传热机理,整个真空玻璃单元的传热由残余气体传热、支撑物传热、四周封边传热和辐射传热组成。目前市场上的真空玻璃由于高温封边工艺的限制,无法采用辐射率很低的low-e膜,辐射传热比较大,可见的报道中最低的U值为0.9Wm-2K-1。本文采用阳极键合技术作为真空玻璃低温密封的方法,这样就可以选用辐射率很低的镀膜(0.04),理论上真空玻璃的U值可降为0.5Wm-2K-1以下。阳极键合是在电压和加热的作用下,将导电性材料(如金属和半导体)和非导电材料(如玻璃和陶瓷)之间连接。它的特点是被焊接材料之间无需中间介质可在固态下结合,结合速度快,温度低。本文先在大气下进行了阳极键合作为真空玻璃密封的可行性实验,然后在真空室中(5?10-2Pa)分别进行了铝与玻璃的阳极键合实验、Sn-Ag合金与玻璃的阳极键合实验、Sn-0.5Al合金与玻璃的阳极键合实验,对实验样品进行了泄漏率检测、超声波界面缺陷检测、力学性能检测、界面微观结构的扫描电镜观察和能谱分析。实验结果显示,阳极键合只有在电压和温度高于一定的数值时才能实现,键合回路的电流随电压和温度的升高而增大。结合面发生了氧元素和金属元素的扩散,玻璃中靠近阳极一侧存在碱金属的耗尽层。与真空玻璃间隔相当厚度的铝片无法将两片玻璃密封焊接;Sn-3.5Ag, Sn-3.0Ag-0.5Cu两种合金与玻璃的结合强度较低,界面缺陷较多。Sn-0.5Al合金在真空下加热到300°C时熔化。熔化后的合金与玻璃形成均匀而良好的直接结合。这样的熔化“新区”与玻璃在阳极键合过程中,形成坚固的结合。开发了一个焊料浇注的装置,先在玻璃表面浇注熔化后的焊料,然后在真空室中进行阳极键合密封实验。利用这套装置,制造了泄漏率小于2?10-10 mbar l-1 s-1的密封样品。另外,本文对阳极键合中产生的电场力进行了计算分析。分析认为,电场作用下玻璃介质的极化是阳极键合实现的一个重要原因。界面间产生的几MPa数量级的压强,实现两焊接材料界面的紧密接触。
鲁晓莹[10](2008)在《Pyrex玻璃与铝阳极键合界面结构及残余应力模拟分析》文中指出阳极键合技术(anodic bonding)是一种连接金属、半导体与陶瓷材料的重要方法,也是微电子封装中的常用工艺方法,随着微电子器件的发展,它在微电子制造领域的地位越来越重要。本文采用阳极键合技术,对玻璃-铝及多层晶片进行了键合试验,重点分析了阳极键合过程的键合机理及其工艺特性;采用光学显微镜、SEM、万能材料拉伸试验机等仪器分析了键合后界面结合区的微观组织结构及过渡区的形成机理。实验结果表明在金属与玻璃的键合界面处有明显的过渡层产生,EDS分析结果表明在界面两侧元素有明显的扩散迹象。在单层玻璃/铝试验的基础上,实现了多层晶片键合技术—公共阳极法,该方法可以看作是两个阳极键合的并联。在键合过程中阳极两侧的阴极材料中的离子同时发生移动并形成耗尽层和两侧的静电场,进而界面两侧材料反应并结合在一起。公共阳极法是一种可靠的多层晶片的键合技术。对玻璃-铝和玻璃-铝-玻璃键合结构的有限元模拟对比分析结果表明,三层键合结构的变形量明显小于单层结构。三层结构应力分布呈对称状态,相对单层键合残余应力有所缓解。随着键合温度的增加,残余应力增大,且应力与温度近似服从线性规律。无论三层对称结构还是单层键合,铝/玻璃界面处收缩变形量都较大。
二、铝与钠玻璃阳极焊的电场特性研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、铝与钠玻璃阳极焊的电场特性研究(论文提纲范文)
(1)真空电场辅助玻璃与金属的扩散连接界面行为及力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 阳极键合的研究发展与现状 |
1.2.1 阳极键合的理论研究发展现状 |
1.2.2 阳极键合机理 |
1.2.3 键合材料 |
1.2.4 阳极键合参数 |
1.2.5 阳极键合的工艺研究现状 |
1.3 玻璃与金属连接的研究现状 |
1.3.1 胶接 |
1.3.2 匹配封装 |
1.3.3 热压键合 |
1.3.4 电场辅助钎焊 |
1.4 选题意义与主要研究内容 |
1.4.1 选题意义 |
1.4.2 主要研究内容 |
第2章 试验方法及设备 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验设备 |
2.2.1 真空微纳焊机装置 |
2.2.2 真空热压烧结炉 |
2.3 实验步骤 |
2.3.1 Glass-Kovar合金阳极键合流程 |
2.3.2 Kovar-Glass-Si三层晶片键合流程 |
2.3.3 基于阳极键合Glass-Ti的扩散连接 |
2.4 分析测试方法 |
2.4.1 界面微观结构分析 |
2.4.2 键合率的测定 |
2.4.3 力学性能测试 |
第3章 Glass-Kovar的阳极键合连接 |
3.1 引言 |
3.2 Glass-Kovar接头的制备 |
3.3 Glass-Kovar合金阳极键合电流特性 |
3.3.1 Glass-Kovar合金阳极键合模型的建立 |
3.3.2 试验条件下的阳极键合电流特性 |
3.4 Glass-Kovar界面微观结构与元素分析 |
3.5 键合机理分析 |
3.6 Glass-Kovar力学性能 |
3.7 本章小结 |
第4章 Kovar-Glass-Si的多层晶片连接 |
4.1 引言 |
4.2 Kovar-Glass-Si三层晶片结构制备 |
4.3 Kovar-Glass-Si两步法键合电流特性 |
4.3.1 三层晶片阳极键合电流模型的建立 |
4.3.2 试验条件下的键合电流特性 |
4.4 Kovar-Glass-Si键合界面的微观结构与力学性能 |
4.4.1 Kovar-Glass-Si三层晶片的微观形貌 |
4.4.2 Kovar-Glass-Si的力学性能 |
4.5 本章小结 |
第5章 Glass-Al-Ti的扩散连接 |
5.1 引言 |
5.2 Glass-Al-Ti接头的制备过程 |
5.3 Glass-Al阳极键合接头的微观结构与力学性能 |
5.3.1 键合电流特性 |
5.3.2 键合界面微观结构 |
5.3.3 界面键合率 |
5.3.4 键合接头的力学性能 |
5.4 Glass-Al-Ti界面微观结构 |
5.5 扩散层的生长动力 |
5.6 扩散层中金属间化合物的形成 |
5.7 Glass-Ti界面演变机制 |
5.8 Glass-Ti力学性能 |
5.9 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
(2)基于阳极键合的玻璃与金属扩散连接界面行为及力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 阳极键合封装技术研究进展 |
1.2.1 键合机理 |
1.2.2 键合材料 |
1.2.3 阳极键合技术改进 |
1.2.4 阳极键合的应用 |
1.3 玻璃-金属连接研究现状 |
1.3.1 热压键合 |
1.3.2 活性钎焊连接 |
1.3.3 玻璃表面金属化后钎焊 |
1.3.4 电场辅助钎焊 |
1.4 本文研究的目的和主要内容 |
第二章 试验方法与设备 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验主要设备 |
2.2.1 真空微纳焊机装置 |
2.2.2 坩埚电阻炉 |
2.2.3 智能加热平台 |
2.3 试验步骤 |
2.3.1 Si-glass-Al三层晶片键合流程 |
2.3.2 Glass-Cu钎焊连接流程 |
2.4 分析测试方法 |
2.4.1 界面微观结构分析 |
2.4.2 界面元素分布 |
2.4.3 界面键合率测定 |
2.4.4 力学性能测试 |
第三章 Si-glass-Al阳极键合电流特性及力学性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 Si-glass-Al三层晶片结构的制备 |
3.3 Si-glass-Al阳极键合电流特性 |
3.3.1 三层晶片阳极键合电流模型的建立 |
3.3.2 试验条件下阳极键合电流特性 |
3.4 Si-glass-Al键合界面微观结构及其力学性能 |
3.4.1 界面微观结构 |
3.4.2 结合界面的力学性能 |
3.5 本章小结 |
第四章 Glass与Cu的低温钎焊连接机理及界面行为研究 |
4.1 引言 |
4.2 Glass-Al-solder-Cu接头的制备过程 |
4.3 Glass-Al的阳极键合界面及力学性能 |
4.3.1 键合电流特性 |
4.3.2 键合界面微观结构 |
4.3.3 界面元素分布 |
4.3.4 界面键合率 |
4.3.5 结合界面力学性能 |
4.4 Glass-Al-solder-Cu界面微观结构 |
4.5 Glass-Cu界面演化机制分析 |
4.6 Glass-Cu接头力学性能 |
4.7 本章小结 |
第五章 Zn含量对Glass与Cu低温钎焊性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 Sn-xZn钎料在金属化玻璃及铜表面的润湿性 |
5.3 Glass/Sn-xZn/Cu界面微观结构 |
5.4 Zn含量对Glass-Cu接头力学性能的影响 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表的学术论文目录 |
(3)电场辅助玻璃—金属/硅连接机理及界面行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题探究背景 |
1.2 玻璃-金属连接现状 |
1.2.1 匹配封接 |
1.2.2 阳极键合 |
1.2.3 钎焊连接 |
1.2.4 激光辅助连接 |
1.2.5 超声波摩擦焊 |
1.2.6 半固态连接 |
1.2.7 胶接 |
1.3 玻璃-金属连接问题 |
1.4 本文研究内容及技术路线 |
第二章 试验方法与设备 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验及主要设备 |
2.2.1 阳极键合设备 |
2.2.2 复合钎料的制备 |
2.2.3 高温真空扩散连接设备 |
2.2.4 钎焊连接设备 |
2.3 分析方法 |
2.3.1 界面结构及微观形貌 |
2.3.2 键合率测定 |
2.3.3 力学性能测试 |
2.3.4 显微硬度测试 |
第三章 硅-玻璃管阳极键合界面及力学性能 |
3.1 引言 |
3.2 试验 |
3.2.1 材料 |
3.2.2 电极介绍 |
3.2.3 试验方法 |
3.3 试验结果与分析 |
3.3.1 玻璃管长度对键合电流的影响 |
3.3.2 温度及电极对键合电流的影响 |
3.3.3 硅-玻璃管力学性能 |
3.3.4 硅-玻璃管微观界面 |
3.4 本章小结 |
第四章 玻璃-铝-镁/锌连接机理及界面行为 |
4.1 引言 |
4.2 试验 |
4.2.1 试验材料 |
4.2.2 试验过程 |
4.2.3 试验检测 |
4.3 玻璃-铝阳极键合 |
4.3.1 玻璃-铝键合微观界面 |
4.3.2 玻璃-铝阳极键合原理 |
4.3.3 玻璃-铝键合电流及力学性能 |
4.4 玻璃-铝-镁的连接 |
4.4.1 玻璃-铝-镁的微观结构 |
4.4.2 玻璃-铝-镁接头的形成机理 |
4.4.3 中间层厚度对玻璃-铝-镁力学性能的影响 |
4.4.4 断口分析 |
4.5 玻璃-铝-锌的连接 |
4.5.1 玻璃-铝-锌界面微观结构 |
4.5.2 温度对接头组织的影响 |
4.5.3 玻璃-铝-锌的共晶反应钎焊连接机理 |
4.5.4 玻璃-铝-锌接头力学性能 |
4.6 本章小结 |
第五章 玻璃-铝-钎料-黄铜连接机理及界面行为 |
5.1 引言 |
5.2 玻璃-铝-钎料-黄铜试验 |
5.2.1 试验材料 |
5.2.2 钎料及钎剂的选择 |
5.2.3 Sn-9Zn钎料 |
5.2.4 试验过程 |
5.3 玻璃-铝-钎料-黄铜界面微观结构 |
5.4 玻璃-铝-钎料-黄铜力学性能 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(4)玻璃与金属连接技术研究进展(论文提纲范文)
0 引言 |
1 玻璃-金属连接的基本问题 |
2 玻璃-金属连接方法 |
2.1 匹配封接 |
2.2 阳极键合 |
2.3 钎焊连接 |
2.4 激光辅助连接 |
2.5 超声波摩擦焊 |
2.6 半固态连接 |
2.7 胶接 |
3 结束语 |
(5)微晶玻璃和铝静电键合组织性能的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 项目研究背景 |
1.2 键合技术发展应用及类别 |
1.2.1 粘结剂键合 |
1.2.2 共晶合金键合 |
1.2.3 分子力扩散健合 |
1.2.4 静电场键合技术 |
1.3 静电场键合技术研究应用进展 |
1.3.1 阳极键合技术的发展 |
1.3.2 阳极键合反应装置及工艺过程 |
1.4 静电场键合反应发生原理 |
1.5 静电场键合适用材料 |
1.5.1 静电键合阳极材料 |
1.5.2 阴极材料 |
第二章 静电键合原理分析 |
2.1 离子极化迁移的物理化学模型分析 |
2.1.1 离子迁移物理模型 |
2.1.2 离子迁移化学动力学分析 |
2.2 键合界面过渡层形成模型分析 |
2.3 静电键合电化学反应 |
2.3.1 阳极发生的氧化反应 |
2.3.2 界面氧化物固相反应 |
2.4 本章小结 |
第三章 实验设备与实验方案 |
3.1 微晶玻璃的组成 |
3.2 微晶玻璃的性能 |
3.2.1 微晶玻璃成分的分析确定 |
3.2.2 对微晶玻璃进行 XRD 分析 |
3.2.3 微晶玻璃的热膨胀测试 |
3.2.4 电阻率的测定 |
3.2.5 介电损耗性能 |
3.3 实验与测试 |
3.3.1 静电键合实验设备 |
3.3.2 试验材料准备 |
3.3.3 键合实验过程 |
3.4 键合试验分析 |
3.4.1 键合工艺参数与键合强度的关系 |
3.4.2 键合截面状况分析 |
3.4.3 工艺参数分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 键合界面组织分析 |
4.1 引言 |
4.2 界面微观结构及机理分析 |
4.2.1 键合界面元素分析 |
4.2.2 键合过程中新的生成物 |
4.3 电流特征 |
4.4 静电键合的强度测试 |
4.5 本章小结 |
第五章 静电键合条件优化和应用 |
5.1 材料表面的改性进行键合 |
5.2 静电键合各个工艺参数的优化 |
5.2.1 键合电压的设置 |
5.2.2 控制静电键合温度场 |
5.2.3 电极板的形状影响 |
5.2.4 优化键合试件的表面 |
5.2.5 新的键合工艺提高点 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表的论文及研究成果 |
(6)五层玻璃与铝静电键合机理及应力数值模拟(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 背景 |
1.2 静电键合技术及应用 |
1.2.1 静电键合技术概述 |
1.2.2 静电键合技术的应用 |
1.2.3 多层静电键合的提出 |
1.2.4 多层静电键合的应用 |
1.3 影响静电键合的因素 |
1.3.1 温度与电压 |
1.3.2 时间与压力 |
1.3.3 热膨胀系数 |
1.3.4 表面粗糙度 |
1.3.5 气氛 |
1.4 静电键合的优点 |
1.5 本课题研究的主要内容 |
第二章 多层静电键合设备研制 |
2.1 多层静电键合专用设备的研制 |
2.1.1 设计思路和主要指标 |
2.1.2 键合发生器的设计 |
2.1.3 控温装置的设计 |
2.1.4 电源的设计 |
2.2 多层静电键合设备性能测试 |
2.2.1 加热性能测试 |
2.2.2 电源性能测试 |
2.2.3 多层静电键合试验 |
2.3 本章小结 |
第三章 五层静电键合工艺试验 |
3.1 工艺实验 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 研究方案设计 |
3.1.3 实验过程 |
3.2 实验分析仪器 |
3.3 本章小结 |
第四章 五层静电键合机理分析 |
4.1 多层键合试样的微观分析 |
4.1.1 试样的 EDS 分析 |
4.1.2 SEM 分析 |
4.2 键合界面过渡层的形成 |
4.2.1 键合界面的离子迁移和阳极氧化 |
4.2.2 界面氧化物的固相反应 |
4.3 五层静电键合微观组织的影响因素 |
4.3.1 温度和电压对界面微观组组织的影响 |
4.3.2 冷却速度对界面微观组组织的影响 |
4.3.3 表面粗糙度对界面微观组组织的影响 |
4.4 界面结合率分析 |
4.4.1 离子迁移 |
4.4.2 电流-时间特征 |
4.5 本章小结 |
第五章 五层静电键合应力有限元模拟 |
5.1 试样的应力有限元分析 |
5.1.1 建立有限元模型 |
5.1.2 有限元求解 |
5.1.3 三层键合试样的有限元模拟结果分析 |
5.2 本章小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表的论文及研究成果 |
(7)SiO2-Na2O-AlO功能玻璃与金属的共阳极键合试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 阳极键合的概念和研究进展 |
1.2 阳极键合技术的应用 |
1.2.1 玻璃与硅、玻璃间的连接. |
1.2.2 玻璃与金属和合金间的连接 |
1.2.3 运用阳极键合技术实现玻璃、硅与金属的多层连接 |
1.3 阳极键合过程中需要解决的问题. |
1.3.1 关于阳极键合机理的研究. |
1.3.2 改进工艺方法 |
1.4 溶胶-凝胶法制备有机-无机杂化膜的研究 |
1.5 本研究主要内容和学术思想. |
第二章 试验部分 |
2.1 试验所用材料 |
2.1.1 试验用硼硅玻璃 |
2.1.2 试验用铝材料 |
2.1.3 溶胶-凝胶用材料 |
2.2 试验设备及测试方法 |
第三章 阳极键合反应电源的研制 |
3.1 高压脉动电源的设计 |
3.1.1 可调式直流高压电源基本工作原理 |
3.1.2 脉冲控制电路的控制原理 |
3.1.3 脉动发生器调制电路介绍 |
3.1.4 数据采集及显示电路原理 |
3.2 温控加热装置的设计 |
3.3 电源的设计 |
第四章 玻璃和铝的多层晶片的键合试验 |
4.1 公共阳极法键合玻璃-铝箔-玻璃试验过程 |
4.1.1 试样的前期准备 |
4.1.2 键合试验过程 |
4.2 试验结果及其分析 |
4.2.1 电流特征 |
4.2.2 键合因素的影响 |
4.3 键合界面的微观组织分析 |
4.4 键合机理 |
4.5 力学性能测试 |
第五章 溶胶-凝胶法制备 Si0_2-Na_2O-AlO 薄膜 |
5.1 溶胶-凝胶涂层的制备试验 |
5.1.1 溶胶-凝胶法试样基体的预处理 |
5.1.2 溶胶的制备 |
5.1.3 在基体材料上形成涂层 |
5.1.4 涂层的干燥和烧结固化 |
5.2 试验结果的分析 |
5.2.1 采用不同前驱体制备溶胶-凝胶层的涂层性能. |
5.2.2 SiO_2-Na_2O-AlO 薄膜界面结构分析 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表的论文及研究成果 |
(8)玻璃(陶瓷)与金属阳极键合界面结构及力学性能(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及现状 |
1.2 阳极键合技术的应用及研究进展 |
1.2.1 玻璃与硅的连接 |
1.2.2 玻璃与金属的连接 |
1.2.3 通过中间层实现玻璃/玻璃和硅/硅的连接 |
1.2.4 陶瓷与金属(硅)的连接 |
1.2.5 运用阳极键合技术实现玻璃、硅与金属的多层连接 |
1.2.6 与其它连接方法一起实现多层不同材料(元件)的连接 |
1.3 阳极键合过程中尚待解决的问题 |
1.3.1 关于阳极键合机理的研究 |
1.3.2 改进工艺方法 |
1.3.3 残余应力与变形行为的模拟研究 |
1.4 本研究主要内容和学术思想 |
第二章 玻璃与铝阳极键合及界面形成机理分析 |
引言 |
2.1 试验材料及试验方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验设备及方法 |
2.2 玻璃/铝阳极键合试验 |
2.2.1 试验过程 |
2.2.2 试验结果与分析 |
2.2.2.1 离子迁移与电流—时间特性 |
2.2.2.2 键合界面微观结构分析 |
2.2.2.3 界面结合率及其影响因素 |
2.3 玻璃与铝多层阳极键合技术及界面形成机理 |
2.3.1 阳极键合工艺试验 |
2.3.2 键合界面微观结构特征及形成机理分析 |
2.3.3 键合界面形成工艺因素分析 |
2.3.3.1 极化电流及静电力 |
2.3.3.2 键合影响因素 |
2.3.4 力学性能分析 |
本章小结 |
第三章 玻璃(陶瓷)与金属阳极键合试验及界面微观结构 |
引言 |
3.1 试验材料及试验方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.1.1 可伐(Kovar)合金 |
3.1.1.2 β″-Al_2O_3陶瓷 |
3.1.1.3 Y_2O_3稳定的ZrO_2陶瓷 |
3.1.2 Y-ZrO_2材料表面活化处理 |
3.1.3 键合工艺试验 |
3.2 玻璃/Kovar合金阳极键合结果分析 |
3.2.1 键合界面微观分析 |
3.2.2 键合界面连接质量分析 |
3.2.3 键合界面过渡层形成分析 |
3.3 电解质陶瓷与铝阳极键合结果分析 |
3.3.1 工艺参数对键合过程的影响 |
3.3.2 结合区微观组织特征 |
3.3.2.1 β″-Al_2O_3/Al键合界面微观分析 |
3.3.2.2 ZrO_2/Al键合界面微观结构 |
3.3.3 电解质陶瓷与铝键合界面结合机理分析 |
3.3.3.1 离子迁移及界面氧化物形成 |
3.3.3.2 界面扩散及氧化物化合 |
本章小结 |
第四章 玻璃(陶瓷)与金属阳极键合过程的若干问题 |
引言 |
4.1 键合材料之间紧密接触的形成 |
4.2 离子运动与离子耗尽层的形成 |
4.3 阳极键合过程电特性的物理模拟 |
4.4 界面电化学反应 |
4.4.1 界面离子扩散及阳极氧化反应 |
4.4.2 固相反应及扩散过渡层形成 |
4.5 界面扩散动力学 |
4.5.1 界面扩散的边界条件 |
4.5.2 界面扩散的动力学 |
4.5.3 在阳极键合工艺参数下的扩散 |
4.6 界面反应热力学 |
4.6.1 Gibbe自由焓及反应平衡常数 |
4.6.2 界面反应过程的热力学分析 |
本章小结 |
第五章 玻璃与金属阳极键合接头力学分析 |
引言 |
5.1 弹塑性有限元分析概述 |
5.1.1 增量理论的基本准则 |
5.1.2 弹塑性应力应变增量关系 |
5.1.3 弹塑性问题的求解 |
5.2 玻璃与铝、玻璃与Kovar合金阳极键合过程MARC分析 |
5.2.1 前处理模型的建立 |
5.2.2 有限元求解 |
5.2.3 有限元计算结果的后处理 |
5.3 玻璃/铝阳极键合过程力学分析结果与讨论 |
5.3.1 残余变形 |
5.3.2 残余应力和应变 |
5.3.3 各参数随冷却时间的变化 |
5.4 玻璃/铝/玻璃阳极键合过程力学分析结果与讨论 |
5.4.1 残余变形 |
5.4.2 残余应变 |
5.4.3 残余应力 |
5.4.4 各参数随冷却时间的变化 |
5.5 玻璃/Kovar合金阳极键合过程力学分析结果与讨论 |
5.5.1 残余变形 |
5.5.2 残余应力和应变 |
5.5.3 各参数随冷却时间的变化 |
本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(9)真空玻璃的阳极键合密封技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 真空玻璃的研究进展 |
1.3 阳极键合封装技术的研究进展 |
1.4 本文的主要研究内容 |
第2章 真空玻璃热传递的优化分析 |
2.1 真空玻璃与中空玻璃的传热机理 |
2.2 玻璃腔体内的气体热导 |
2.3 玻璃表面之间的辐射热导 |
2.4 玻璃之间的支撑物的热导 |
2.5 真空玻璃四周封边的传热影响 |
2.6 真空玻璃整个单元的传热系数 |
2.7 本章小结 |
第3章 实验材料、装置及实验方案 |
3.1 实验材料 |
3.2 实验装置及实验过程 |
3.2.1 大气中的实验装置 |
3.2.2 真空中的实验装置 |
3.3 分析及测试方法 |
3.3.1 泄漏率检测 |
3.3.2 超声波检测 |
3.3.3 力学性能检测 |
3.3.4 扫描电镜和能谱分析(SEM and EDS) |
第4章 真空玻璃阳极键合的实验结果分析 |
4.1 标准大气环境下的阳极键合 |
4.1.1 铝与玻璃的实验结果分析 |
4.1.2 Sn-3.5Ag 合金与玻璃的实验结果分析 |
4.2 真空环境下的阳极键合 |
4.2.1 铝与玻璃的实验结果分析 |
4.2.2 Sn-Ag 基合金与玻璃的实验结果分析 |
4.2.3 Sn-0.5Al 合金与玻璃的实验结果分析 |
4.2.4 焊料浇注方案 |
4.3 本章小结 |
第5章 阳极键合的电场力分析和计算 |
5.1 电场作用下玻璃介质材料的极化 |
5.2 结合界面间电场力的计算 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
个人简历 |
(10)Pyrex玻璃与铝阳极键合界面结构及残余应力模拟分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 阳极键合的分类及应用 |
1.2.1 玻璃与铝的键合 |
1.2.2 玻璃与硅的键合 |
1.2.3 硅-硅键合与玻璃-玻璃键合 |
1.2.4 玻璃与合金的键合 |
1.2.5 玻璃和PZT陶瓷的键合 |
1.3 阳极键合的影响因素 |
1.3.1 温度与电压 |
1.3.2 时间 |
1.3.3 电源的影响 |
1.3.4 热膨胀系数 |
1.3.5 气氛的影响 |
1.3.6 压力和表面粗糙度 |
1.4 阳极键合的基本原理研究 |
1.5 热应力有限元模拟分析 |
1.6 本课题研究的背景及主要研究内容 |
1.6.1 本课题研究的背景 |
1.6.2 本课题的研究内容 |
第二章 试验条件和实验方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 阳极键合试验设备和操作过程 |
2.2.1 阳极键合试验过程 |
2.2.2 阳极键合的试验方案设计 |
2.3 试验分析仪器 |
第三章 硼硅玻璃与铝的阳极键合 |
3.1 试验过程 |
3.2 电流特征 |
3.3 工艺因素的影响 |
3.3.1 温度 |
3.3.2 电压 |
3.4 界面结构及键合机理分析 |
3.4.1 玻璃/铝界面显微结构 |
3.4.2 玻璃/铝键合界面相结构 |
3.5 本章小结 |
第四章 多层晶片的公共阳极法键合 |
4.1 公共阳极法键合玻璃-铝箔-玻璃 |
4.1.1 试验过程 |
4.1.2 试验结果及其分析 |
4.1.3 键合界面的微观组织分析 |
4.1.4 键合机理分析 |
4.1.5 力学性能测试 |
4.2 本章小结 |
第五章 Pyrex玻璃与铝阳极键合的模拟分析 |
5.1 热应力及有限元分析 |
5.1.1 热应力及残余应力 |
5.1.2 有限元法分析 |
5.2 建立1/4对称有限元模型 |
5.3 施加边界条件,载荷和求解 |
5.4 模拟结果分析 |
5.4.1 应力应变分布特点 |
5.4.2 变形分析 |
5.4.3 玻璃/铝单层结构自由解分析 |
5.4.4 玻璃/铝/玻璃三层结构自由解分析 |
5.4.5 键合参数对于键合输出结果的影响 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表的论文及研究成果 |
四、铝与钠玻璃阳极焊的电场特性研究(论文参考文献)
- [1]真空电场辅助玻璃与金属的扩散连接界面行为及力学性能研究[D]. 庞子明. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]基于阳极键合的玻璃与金属扩散连接界面行为及力学性能研究[D]. 薛永志. 太原理工大学, 2019(08)
- [3]电场辅助玻璃—金属/硅连接机理及界面行为研究[D]. 时方荣. 太原理工大学, 2018(10)
- [4]玻璃与金属连接技术研究进展[J]. 李卓然,徐晓龙. 失效分析与预防, 2013(02)
- [5]微晶玻璃和铝静电键合组织性能的研究[D]. 孔森. 太原科技大学, 2012(12)
- [6]五层玻璃与铝静电键合机理及应力数值模拟[D]. 贾托胜. 太原科技大学, 2011(10)
- [7]SiO2-Na2O-AlO功能玻璃与金属的共阳极键合试验研究[D]. 郭劲言. 太原理工大学, 2010(10)
- [8]玻璃(陶瓷)与金属阳极键合界面结构及力学性能[D]. 刘翠荣. 太原理工大学, 2008(10)
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