陽極鍵合技術是指通過化學和物理作用將硅片與玻璃結構緊密地結合起來的一種半導體制造方法,具有鍵合溫度低、鍵合界面牢固、長期穩(wěn)定性好等優(yōu)點,廣泛應用于微系統(tǒng)的支撐結構制作與復雜電極間的電學連接。鍵合質量的好壞取決于鍵合界面的接觸狀態(tài),因此研究接觸特性對鍵合性能的評估與優(yōu)化具有十分重要的理論價值與工程意義。本文以陽極鍵合中的硅-金接觸界面為對象,從理論分析、建模方法、仿真及應用等方面對其鍵合接觸特性展開了深入而系統(tǒng)的研究,主要內容如下:1.基于赫茲接觸理論,建立了粗糙表面彈塑性接觸的力學模型,并分析了塑性變形發(fā)生的條件,計算得到單粗糙峰在彈性接觸和塑性接觸下的接觸面積和接觸力,在此基礎上推導出兩隨機粗糙表面接觸時的接觸面積和接觸力。2.對不同接觸情況下的接觸電阻計算方法進行了詳細的介紹,并根據(jù)實際的硅-金接觸半徑大小建立了準確的微接觸電阻模型。在已知接觸面積的前提下,計算得到單個粗糙峰在彈性接觸和塑性接觸時接觸電阻的上下限,從而推導出兩隨機粗糙表面接觸時的接觸電阻上下限。3.根據(jù)硅片和金電極的表面粗糙度構建了對應的高斯粗糙表面,并通過逆向工程技術進行曲面重建。將重建曲面導入Workbench...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究工作的背景與意義
    1.2 微結構接觸的國內外研究歷史與現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要貢獻與創(chuàng)新
    1.4 本論文的結構安排
第二章 粗糙表面接觸的力學特性研究
    2.1 表面形貌參數(shù)
    2.2 粗糙表面與剛性平面接觸的力學模型
        2.2.1 單粗糙峰接觸
        2.2.2 高斯粗糙表面接觸
    2.3 硅-金粗糙表面接觸力學特性分析
        2.3.1 模型主要參數(shù)的確定
        2.3.2 接觸面積和接觸力隨兩表面間隙的變化
    2.4 本章小結
第三章 粗糙表面接觸的電學特性研究
    3.1 表面電接觸模型
    3.2 粗糙表面與剛性平面的接觸電阻模型
        3.2.1 單粗糙峰接觸電阻
        3.2.2 高斯粗糙表面接觸電阻
    3.3 硅-金粗糙表面接觸電阻分析
    3.4 本章小結
第四章 粗糙表面接觸的有限元仿真分析
    4.1 高斯粗糙表面構建
    4.2 硅-金-玻璃接觸有限元模型的建立
    4.3 硅-金-玻璃接觸模型多物理場耦合分析
        4.3.1 接觸面積與接觸載荷計算
        4.3.2 接觸電阻計算
    4.4 本章小結
第五章 硅-金接觸電阻的測量及其影響分析
    5.1 硅-金接觸電阻測量實驗
    5.2 接觸電阻對微加速度計輸出的影響分析
    5.3 本章小結
第六章 全文總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果



本文編號：3785974