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Loca.ized CO_2 la.er bonding p.ocess for MEMS p.0}ka.ing

中国有色金属学会会刊：英文版 2006年第B2期16卷 577-581页

作者： SUN Li a. p. malshe S. CUNNINGHa. a. MORRIS Dep.0}tment of Mecha.ica. Engineering University of Arkansas Fayetteville AR 72701 USA wiSp.y Inc. Irvine CA 92618 USA wiSp.y Inc. Cary NC 27513 USA

The p.0}ka.ing p.ses a.critica. cha.lenge for commercia.iza.ion of MEMS p.oducts. Ma.or p.oblems with the p.0}ka.ing p.ocess include degra.ed relia.ility ca.sed by the excess stress due to therma. misma.ch a.d a.tered p.rforma.ce of the MEMS device a.ter p.0}ka.ing ca.sed by therma. exp.sure. The loca.ized la.er bonding technique for cera.ic MEMS p.0}ka.ing to a.dress a.ove-mentioned cha.lenges wa. investiga.ed. a.continuous wa.e CO2 la.er wa. used to loca.ly hea. sea.ing ma.eria. for cera.ic MEMS p.0}ka.e lid to substra.e bonding. To determine the la.er p.wer density a.d sca.ning sp.ed, finite element a.a.ysis therma. models were constructed to simula.e the loca.ized la.er bonding p.ocess. Further, the effect of externa. p.essure a. sea.ing ring on the bonding forma.ion wa. studied. p.ll testing results show tha. the sca.ning sp.ed a.d externa. p.essure ha.e significa.t influence on the p.ll strength a. the bonding interfa.e. Cross-sectiona. microscop. of the bonding interfa.e indica.es tha. the p.0}ka.es bonded with rela.ively low sca.ning sp.ed a.d externa. p.essure conditions ha.e higher bonding qua.ity. This resea.ch demonstra.es the p.tentia. of loca.ized la.er bonding p.ocess for cera.ic MEMS p.0}ka.ing.

关键词：微电子机械系统 MEMS 封装局部激光焊接过程有限元分析

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Exp.rimenta. investiga.ion of la.er surfa.e p.ocessing of flexure silicon nitride cera.ic

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中国有色金属学会会刊：英文版 2006年第B2期16卷 558-565页

作者： SUN Li a. p. malshe JIa.G Wen-p.ng p. H. MCCLUSKEY Dep.0}tment of Mecha.ica. Engineering University of Arkansas Fayetteville AR 72701 USA Technology ＆ Solutions Division Caterpillar Inc. Peoria IL 61629 USA

a.continuous wa.e ca.bon dioxide (CO2) la.er (λ=10.6μm) wa. emp.oyed to trea. the surfa.e of Si3N4 MOR (modulus of rup.ure) ba.s. The effects of the CO2 la.er p.ocess on p.ysica. a.d mecha.ica. p.op.rties of ground Si3N4 sa.p.es were investiga.ed. Sca.ning electron microscop. (SEM) a.a.ysis shows tha. the a.ea.occup.ed by ca.ities a.d fra.ture is decrea.ed by a.out 49.4% a.ter la.er trea.ments. Cross-sectiona. meta.logra.hy results indica.e tha. the seconda.y YSia.ON p.a.e in the Si3N4 cera.ic is softened/melted a.d flowed into the defects. Four-p.int bending tests show tha. the flexura. strength of the trea.ed sa.p.es is imp.oved to 10.9%. Fra.togra.hic a.a.ysis show tha. the fra.ture origins move from the surfa.e to subsurfa.e. It is concluded tha. la.er surfa.e p.ocessing ha.e significa.t effects on fra.ture beha.ior of flexure Si3N4 cera.ic.

关键词：氮化硅陶瓷激光表面处理实验研究挠曲强度物理性质

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Exp.rimenta. investiga.ion of la.er surfa.e p.ocessing of flexure silicon nitride cera.ic

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Tra.sa.tions of Nonferrous Meta.s Society of China 2006年第S2期 558-565页

作者： a.p.malshe p.H．MCCLUSKEY Dep.0}tment of Mecha.ica. EngineeringUniversity of a.ka.sa. FayettevilleAR 72701USA Technology & Solutions Division Ca.erp.lla. Inc. PeoriaIL 61629USA

关键词： Si3N4 silicon nitride cera.ic la.er surfa.e p.ocessing surfa.e integrity flexura. strength fra.ture origin

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Loca.ized CO2 la.er bonding p.ocess for MEMS p.0}ka.ing

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Tra.sa.tions of Nonferrous Meta.s Society of China 2006年第S2期 577-581页

作者： a.p.malshe S．CUNNINGHa. a.MORRIS Dep.0}tment of Mecha.ica. EngineeringUniversity of a.ka.sa. Fayetteville AR 72701USA wiSp.y Inc.Irvine CA 92618USA wiSp.y Inc.Ca.y NC 27513 USA

关键词： loca.ized la.er bonding MEMS p.0}ka.ing FEA mecha.ica. p.ll tests cross-sectiona. microscop.

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