| 所属类别： |
结构陶瓷 |
| 项目年度编号： |
0401120100 |
| 成果中文名称： |
压电陶瓷电场辅助连接技术 |
| 关键词： |
压电陶瓷 电场辅助阳极连接 玻璃 金属 半导体材料 封接 |
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| 研制单位通信地址： |
江苏省镇江市环城路2号 |
| 网址： |
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E-Mail： |
hxkf@ecsi.edu.cn |
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| 传真： |
(0511)4402558 |
联系电话： |
(0511)4401096 |
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| 成果简介： |
电场辅助阳极连接(Electric fied-assisted anodic bonding)是借助外加电场连接玻璃或陶瓷与金属或半导体的一种精密连接技术。相比传统的熔封或胶接方法，其特点是：连接温度低(低于玻璃软化温度)，变形小，不破坏材料物理性能，工艺简单，连接可在真空中进行，也可在保护气氛下进行。由于以上特点，电场辅助阳极连接技术日益受到重视，应用也愈来愈广。该技术侧重于两个方面。第一是阳极连接机理研究的。以目前报道少的Al与玻璃的阳极连接为实验基础，通过考察电场力与玻璃的变形来研究紧密接触面积扩大的动力学，采用扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)和透射电镜(TEM)对界面区域进行微观分析，研究连接温度和时间对界面结构和接头强度的影响，并对阳极连接中的离子输运机制和电场分布及其变化规律作半定量的理论分析。第二，是探索在传感器的领域应用甚广的压电陶瓷(PZT)与硅的阳极连接。借助玻璃膜作中间层，实现极化的PZT/Al的连接。有鉴于溶胶凝胶(Sol-Gel)工艺在涂膜领域应用的现实的或潜在的优势，采用Sol-Gel技术制备无机膜作中间层。该技术实现了Kovar/Al与玻璃的电场辅助阳极连接，首次提出的碱离子耗尽层生长模型，其数值计算结果与实验数据符合较好，实现了以Al/玻璃为中间层实现压电陶瓷与硅之间的阳极连接和以溶胶凝胶技术取代溅射方法制备玻璃膜用于阳极连接。应用范围：电场辅助阳极连接方法用于各种硼硅酸盐玻璃、纤维光学玻璃、石英、蓝宝石、微晶玻璃、β-Al203陶瓷等非金属材料与Kovar、Fe-Ni、Al、Cu、Ti等合金和金属及Si、GaAs等半导体材料的封接，较多地应用于电子、电真空、航空航天等领域的半导体元器件、微型传感器、太阳能电池及集成芯片等结构等器件的制造中。 |