激光鍵合與真空熱壓鍵合的區(qū)別

什么是激光鍵合？

目前普遍使用的是鍵合技術(shù)是：共熔鍵合技術(shù)和陽(yáng)極鍵合技術(shù)。共熔鍵合技術(shù)已用到多種MEMS器件的制造中，如壓力傳感器、微泵等都需要在襯底上鍵合機(jī)械支持結(jié)構(gòu)。硅的熔融鍵合多用在SOI技術(shù)上，如Si-SiO2鍵合和Si-Si鍵合，然而該鍵合方式需要較高的退火溫度。陽(yáng)極鍵合不需要高溫度，但是需要1000-2000V的強(qiáng)電場(chǎng)才能有效的鍵合，這樣的強(qiáng)電場(chǎng)會(huì)對(duì)晶圓的性能造成影響。于是很多研究者引入了激光輔助鍵合的鍵合方式，其原理是將脈沖激光聚焦在鍵合的界面處，利用短脈沖激光的局部熱效應(yīng)實(shí)現(xiàn)局部加熱鍵合。該鍵合方式具有無(wú)需壓力、無(wú)高溫殘余應(yīng)力、無(wú)需強(qiáng)電場(chǎng)干擾等優(yōu)勢(shì)。

什么是真空熱壓鍵合？

熱壓鍵合是一種快速、簡(jiǎn)便、可靠地焊接倒裝芯片的方法。顧名思義，這種鍵合方式需要借助壓力和溫度。這就意味著多種鍵合工藝。

熱壓鍵合原理：

熱壓鍵合的原理是，通過(guò)外部壓力使得工件表面緊密結(jié)合，依靠氫鍵形成初步鍵合，當(dāng)鍵合壓力、鍵合恒溫時(shí)間一定時(shí)，隨著鍵合溫度的升高，離子和空穴在交界面上的擴(kuò)散逐漸加劇，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的晶格調(diào)整和重構(gòu)，最后形成一個(gè)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

真空熱壓鍵合機(jī)的用途

（1）PMMA（亞克力）微流控芯片的熱壓封合

（2）PC（聚碳酸酯）微流控芯片的熱壓封合

（3）PP（聚丙烯）微流控芯片的熱壓封合

（4）COP（環(huán)烯烴聚合物）微流控芯片的熱壓封合

（5）COC（環(huán)烯烴類共聚物）微流控芯片的熱壓封合

真空熱壓鍵合機(jī)的特點(diǎn)

(1) 使用先進(jìn)的PID恒溫控制加熱技術(shù)，溫度控制精確，溫度采樣頻率為0.1s，溫度準(zhǔn)確穩(wěn)定；

(2)  采用航空鋁加熱工作平臺(tái)，上下面平整，熱導(dǎo)速度快，溫度均勻；

(3) 具有空氣加熱功能；

(4) 加熱面積大，涵蓋常用大小芯片；

(5) 風(fēng)冷降溫，降溫速率均一，有利于提高鍵合效果；

(6) 壓力精確可調(diào)，針對(duì)不同的材料選用不同的鍵合壓力；

(7) 采用獨(dú)特的真空熱壓系統(tǒng)，在保證芯片不損壞的情況下大幅度提高鍵合成功率。

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