¿Cómo se realiza la tecnología de unión intermedia con metal?

0010-20351 6 pulgada Módulo de lámpara Degas 350C PVD

La tecnología de unión se divide principalmente en unión directa y unión con una capa intermedia. La unión directa, como la unión de silicio-silicón, la unión del ánodo y otras condiciones de enlace, son altas, como alta temperatura, alta presión, etc., la unión con una capa intermedia, por otro lado, requiere una temperatura más baja y menos presión. La tecnología de unión de la capa media con metal incluye principalmente la unión eutéctica, la unión de soldadura, la unión de prensa en caliente y la unión de reacción. Este artículo presenta principalmente la unión eutéctica.
La unión eutéctica, también conocida como soldadura eutéctica, se refiere al proceso de unión en el que dos o más capas metálicas se convierten directamente de sólido a líquido a cierta temperatura, y la fase eutéctica se forma en la superficie de unión a través de la recristalización de metales. La ventaja de la unión eutéctica es que la temperatura del proceso de unión es más baja que la de la unión directa, y el punto de fusión es mucho más baja que la de los metales monocapa; Al mismo tiempo, la salida de gas durante el proceso de unión es muy baja, y se puede realizar un embalaje de nivel cero alto al vacío; Además, dado que la unión eutéctica es unión en fase líquida, no es sensible a la planitud, los rasguños y las partículas de la superficie de unión, que conduce a garantizar el rendimiento del enlace y la producción en masa.

Figura Diagrama esquemático de la unión Al-GE
Los sistemas de material de enlace eutéctico comúnmente utilizados incluyen Au-Si, Au-Ge, Al-Ge, Au-Sn y Au-In. La temperatura de unión de los sistemas Au-Si y Au-Ge es de aproximadamente 400 grados, la de los sistemas Al-GE es de aproximadamente 420 grados, la de los sistemas AU-SN ​​es de aproximadamente 300 grados y la de los sistemas AU-SN ​​es de aproximadamente 180 grados. Para lograr envases de alto vacío, los giroscopios de MEMS utilizan principalmente la tecnología de unión eutéctica de al-ge y au-si. Para lograr el embalaje de unión a baja temperatura, la unión eutéctica de Au-In se usa en dispositivos MEMS ópticos, como MEMS Micro Mirrors y VCSEL.

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Figura Diagrama esquemático de la unión Au-Sn
La unión eutéctica requiere la creación de una capa de metal en la superficie de unión de dos obleas, utilizando métodos como pulverización y impresión de pantalla de seda. La unión de Al-Ge está diseñada por el magnetrón pulverizando en dos superficies de unión, y el área de unión se modela mediante grabado o pelado. Dependiendo de los requisitos reales y las condiciones del sustrato, se decide si hacer UBM (bajo metalización de la protuberancia) con un grosor de 1 μm como una capa de adhesión de antemano. El grosor de las películas Al y GE generalmente es inferior a 1 μm, y después de alta temperatura, los metales en la interfaz de enlace forman una fase de solución mutua para formar una estructura eutéctica y completar el enlace.
La unión eutéctica de Au-SN generalmente utiliza el método de deposición de vapor físico de la superficie unida de una oblea para preparar la capa laminada de Au-SN, y la superficie de unión de la otra pieza de la oblea unida está preparada por el método de deposición física de vapor, la relación de espesor de AU y SN determina la composición del compuesto intermetálico y las características de la competencia intermetalic de la calidad. La relación de espesor comúnmente utilizada es Au: Sn =8: 2.

Figuras de unión de la capa intermedia AU-SN