MEMS傳感器貼片前鍍金層等離子清洗

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發表時間：2022-05-31

由傳感器獲得的信息準確性、可靠性是整個物聯網正常運行的前提。MEMS傳感器被運用到各行各業，如汽車、醫療、工業、電子及消費類產品等行業，對產品的質量、可靠性有較高的要求。MEMS技術應用在傳感器上，有利于提高產品的可靠性，實現產品小型化、規模化，并可降低產品成本。MEMS封裝成本已經成為MEMS元件的主要生產成本，一般占總成本80%左右。MEMS封裝面對的是多種材料、新材料，不同特性材料之間的連接。這是焊接技術或機械連技術所不能能實現的，必須要用到膠粘劑連接技術。MEMS壓力傳感器是各類傳感器應用范圍最為廣泛的一類傳感器。晶片貼片工藝要求貼片后有足夠的強度、良好的密封性，對產品的性能有決定性的影響。

目前一般采用的貼片工藝流程如圖1.1所示。

貼片工藝流程

貼片：是指金屬基材上通過氟硅膠粘劑把壓力感應晶片按一定的粘接高度形成的膠接系統。晶片是玻璃為襯底的硅壓阻傳感單元。鍍金層、氟硅膠粘劑及玻璃材料組成了膠接系統
等離子清洗：貼晶片前把基材清洗干凈。
固化：為貼晶片的氟硅膠粘劑提供恒定的溫濕度固化條件。
烘烤：提高晶片剪切力。
剪切力測試：評價晶片的貼片強度。
后續工藝1：電阻焊、氬弧焊。
充油、密封：在壓力感應膜和晶片之間的腔體里充硅油，然后密封。硅油起到感應膜與晶片之間傳遞壓力的作用。
老化：組裝產品在大氣環境高溫老化，提高產品的穩定性。
后續工藝2：穩定性測試、溫度補償等。

等離子清洗鍍金層前后水滴角對比

等離子清洗前鍍金層上的水滴呈半球狀，接觸角約為75°；而等離子清洗后鍍金層上水滴很好地鋪展開，接觸角約為10°。

（a）等離子清洗前（b）等離子清洗后

經過等離子清洗后，鍍金層的表面能（表面張力）變大，這使得氟硅膠粘劑能夠更好地潤濕鍍金層。

根據膠粘劑粘接的吸附理論，更好的潤濕使得兩者間的接觸更加緊密，有利于提高膠水與基材之間實際接觸面積，氟硅膠粘劑和鍍金層之間的分子間作用力增強，因此提高了界面結合力。

等離子清洗除了能提高基材表面的表面能，還能去除表面臟污。鍍金過程中殘留的或在環境中吸附的有機污染物不利于氟硅膠粘劑對鍍金層的潤濕，并且可能在粘接界面上形成弱邊界層而使粘接力下降。氧氣等離子清洗具有較強的反應性。在氧氣等離子體中含有O+、O-、O2+、O2-、O、O3，亞穩態的O2和電子，在這些粒子的形成及電離重組中釋放能量和光子，發出微弱的輝光和輻射大量的紫外線。紫外線帶寬內的光子以及高能氧原子有足夠的能量來打斷在基材表面因吸附臟污而存在的C—C鍵和C—H鍵，形成可氣化的低分子量的物質。真空隨后把這些物質抽走。

以上就是國產等離子清洗機廠家關于MEMS傳感器貼片前鍍金層等離子清洗的簡單介紹。等離子清洗獲得較為干凈的金層粘接表面，且提高了金層的表面能，膠粘劑在鍍金層上容易潤濕，使膠粘劑與金層的界面結合力提高。