靜電鍵合作為MEMS的關(guān)鍵封裝技術(shù)之一,廣泛應用于MEMS器件的制備,同時靜電鍵合設備是靜電鍵合技術(shù)實現(xiàn)的基礎(chǔ)。然而現(xiàn)有鍵合設備存在著器件分立、體積大、成本高等問題。本課題針對這一問題,設計并實現(xiàn)了一套嵌入式的靜電鍵合監(jiān)測與控制系統(tǒng),本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)測與控制整個靜電鍵合過程,保證了系統(tǒng)的小型化、低成本、高性能。本課題設計了集成電壓控制、溫度控制、以及電流采集功能的控制主板。該主板以STM32F103RET6芯片為處理器,通過AD5612輸出0～5V的調(diào)節(jié)電壓來控制高壓直流電源輸出0～2000V電壓;通過雙向可控硅電路來控制加熱電阻絲的導通時間并采用K型熱電偶采集溫度;通過INA180電路檢測放大微安級電流信號并采用16位的AD7980進行模數(shù)轉(zhuǎn)換;通過以太網(wǎng)模塊與上位機通信。本課題設計了STM32軟件和上位機軟件�；赟TM32F103RET6芯片移植了u COSii操作系統(tǒng)和Lw IP協(xié)議棧,并根據(jù)系統(tǒng)功能設計了多任務程序。通過Lab VIEW工具設計了上位機軟件,能夠監(jiān)測并控制整個鍵合過程中的電壓、溫度以及電流,并且提供數(shù)據(jù)曲線顯示、數(shù)據(jù)保存等功能。此外,由于加熱器具有熱慣性大...

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1切割后的靜電調(diào)修的圓盤結(jié)構(gòu)MEMS陀螺儀[20]

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-3-圖1-1切割后的靜電調(diào)修的圓盤結(jié)構(gòu)MEMS陀螺儀[20]圓片級的氣密性封裝可以通過靜電鍵合來實現(xiàn)，在高溫條件下將硅片和硼硅玻璃可靠地結(jié)合在一起[21]，常用于SOI壓力傳感器的制備。由于硅片和硼硅玻璃片的熱膨脹系數(shù)不能匹配，在冷卻后圓片會存在殘....

圖1-2超聲輔助的靜電鍵合設備[25]

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-4-圖1-2超聲輔助的靜電鍵合設備[25]中科院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所的SN200811035型晶片鍵合機，最高溫度420℃，最大壓力3000mbar，最高電壓2000V，能夠?qū)崿F(xiàn)對準鍵合，套刻鍵合精度達±5μm。由于商用的靜電鍵合設備價格高....

圖1-3多層靜電鍵合設備[26]

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-4-圖1-2超聲輔助的靜電鍵合設備[25]中科院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所的SN200811035型晶片鍵合機，最高溫度420℃，最大壓力3000mbar，最高電壓2000V，能夠?qū)崿F(xiàn)對準鍵合，套刻鍵合精度達±5μm。由于商用的靜電鍵合設備價格高....

圖1-4多功能真空鍵合設備[27]

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-5-圖1-4多功能真空鍵合設備[27]1.2.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡析總的來說，作為MEMS封裝關(guān)鍵技術(shù)之一的靜電鍵合技術(shù)發(fā)展與應用已經(jīng)趨于成熟[28]，常用于MEMS器件的制備，廣泛應用于硅圓片級封裝、器件封裝、真空封裝和微納封裝[29]。目前國內(nèi)外....

本文編號：3924846