基于气浮喷射的MEMS封装中通孔的金属互联_吕文龙
基于MEMS技术的气体传感器研究与应用
基于MEMS技术的气体传感器研究与应用近年来，随着科技的不断进步，MEMS技术得到了广泛应用和研究。
其中，基于MEMS技术的气体传感器在环境监测、工业控制、医疗诊断等领域发挥着重要作用。
本文将探讨MEMS技术在气体传感器研究与应用中的进展和前景。
1. MEMS技术的基本原理MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）技术是一种将微观电子技术与机械工艺相结合的技术。
它通过微纳加工技术，将微小的机械结构和电子元件集成在一起，实现对微小物理量的测量和控制。
MEMS技术的核心是微加工工艺，包括光刻、薄膜沉积、离子刻蚀等多种工艺。
2. MEMS气体传感器的原理与结构MEMS气体传感器是基于MEMS技术制造的一种传感器，用于检测和测量气体的浓度、压力、温度等参数。
其工作原理一般是通过气敏材料与被测气体的相互作用，产生电学信号，进而实现气体的检测和分析。
3. MEMS气体传感器的优势相比传统的气体传感器，基于MEMS技术的气体传感器具有以下优势：（1）体积小巧：由于MEMS技术的微纳加工特性，使得气体传感器可以制造成微小的芯片，方便集成到各种设备和系统中。
（2）低功耗：MEMS气体传感器的功耗较低，可以实现长时间的连续监测和控制。
（3）高灵敏度：MEMS气体传感器的灵敏度较高，可以实现对微小气体浓度的检测和分析。
（4）快速响应：基于MEMS技术的气体传感器响应速度快，可以实时监测气体的变化。
4. MEMS气体传感器的应用领域基于MEMS技术的气体传感器在各个领域都有广泛的应用。
在环境监测方面，可以用于检测空气质量、水质污染等；在工业控制方面，可以用于气体泄漏检测、燃气安全监测等；在医疗诊断方面，可以用于呼吸气体分析、病菌检测等。
此外，MEMS气体传感器还可以应用于智能家居、汽车电子等领域。
5. MEMS气体传感器的挑战与展望虽然MEMS技术在气体传感器领域取得了显著的进展，但仍面临一些挑战。
西安工程大学学报2023年总目次
西安工程大学学报2023年总目次Ә纺织科学与工程亚麻短纤维增强硅橡胶复合材料的力学性能周子祥,等第1期(1) 新媒体广告推送方式对服装购买意愿的影响周 捷,等第1期(6) 台湾高山族传统服饰中的刺绣针法赖文蕾,等第1期(14) 基于K A N O 模型的冲锋衣口袋款式需求周 捷,等第2期(1) 基于P S O 的G P C -P I D 的细纱机锭速控制算法王延年,等第2期(9) B i O B r 光热超疏水涂层制备及其防冰除冰性能张彩宁,等第3期(1) 基于C u NW s /A g NWs /棉纺织品的疏水性可穿戴压力传感器屈银虎,等第3期(7) P B O 纤维湿法非织造材料热压工艺李志刚,等第3期(15) 基于逆向工程的青年女性夜跑服设计薛 媛,等第3期(21) 可活动式男体立裁人台手臂的研制方法对比许 珂,等第3期(28) 基于岭回归的改良 新唐装 款式设计周 捷,等第4期(1) 基于感知风险与感知价值的婚纱租赁接受意愿影响因素张云鹤,等第4期(8) 服装品牌社交电商平台宣传策略对消费者购买意愿的影响:以小红书为例冯润榴,等第4期(16) 基于深度置信网络的缝纫平整度客观评价模型胡 胜,等第4期(25) 基于图像特征的纱线条干均匀度实时检测宋栓军,等第4期(32) 改进自抗扰下的细纱机卷绕系统控制策略廉继红,等第4期(40) Ә环境工程·化学化工面向I G B T 模块的冷却方式及微通道冷却在I G B T 中的应用研究吴曦蕾,等第1期(21) 自然条件下水冷捕获量的建模与验证孙铁柱,等第1期(38) 有机氟丙烯酸树脂/S i O 2超疏水涂层的制备与性能赵亚梅,等第1期(46) 低共熔溶剂辅助酶法制备稀有人参皂苷C K 樊雨柔,等第1期(54) 纳米Z r O 2/Z n -A l -C 涂层在模拟地热水中的防腐性能余 嵘,等第1期(62) R s -198液体有机菌肥制备及其促生性能研究朱双喜,等第1期(71) 好氧颗粒污泥对活性黑5染料的降解陈 希,等第2期(32) 基于A i r p a k 的某建筑工地活动板房室内热环境数值模拟狄育慧,等第2期(40) 延河底泥的重金属分布特征和生态风险评价王理明,等第2期(47) 酿酒酵母启动子的克隆及特性表征孙琳琳,等第3期(51) 复合微生物腐解菌剂的制备及其菌渣堆肥性能李方向,等第3期(59) 蒸发冷却空调水质及处理方法的适用性黄 翔,等第3期(66) I n 2S 3/U i O -67异质结的构筑及可见光催化清除C r (Ⅵ)和R h B 袁童乐,等第4期(64) MA -S A S -H E MA 三元共聚物的合成及其阻垢性能余 嵘,等第4期(74) Ә电子信息与机电工程基于改进U N e t 模型的原棉杂质图像分割方法许 涛,等第1期(77) 含典型缺陷的风电塔筒环焊缝强度分析成小乐,等第1期(84)动态调整蚁群算法启发因子的A G V 路径规划沈丹峰,等第1期(93) 基于改进E S O 的柔性机械臂自抗扰-滑模组合控制朱其新,等第1期(103) 智能投影电视意象耦合造型仿生设计高小针,等第1期(112) 基于纵向阻抗的变压器虚拟相位保护夏经德,等第2期(54) 电网频率控制的新型三电平光储一体机王 刚,等第2期(63) 自适应变分模态分解与R C N N -3结合的扬声器异常声分类方法周静雷,等第2期(71) 基于B P 神经网络的电磁阀多目标优化设计沈丹峰,等第2期(79) 渐进式深度网络下盲运动图像去模糊方法王晓华,等第3期(74) 改进D *算法下的无人机三维路径规划汪小帅,等第3期(83) 多尺度混合注意力网络的图像超分辨率重建李云红,等第3期(92) 融合直觉模糊灰色理论的制造云服务Q o S 评价方法陈 君,等第3期(101) 基于双源自适应知识蒸馏的轻量化图像分类方法张凯兵,等第4期(82) 结合先验知识与深度强化学习的机械臂抓取研究缪刘洋,等第4期(92) 基于浸入与不变自适应的机械臂轨迹跟踪控制方法汤元会,等第4期(102) 局部遮荫下基于I P &O -S S A 的M P P T 控制研究王延年,等第4期(110) 改进D e e p L a b V 3+下的轻量化烟雾分割算法陈 鑫,等第4期(118) 基于新型特征增强与融合的雾天目标检测方法朱 磊,等第6期(106) 用于自动驾驶的双注意力机制语义分割方法王延年,等第6期(114) 优化脉振高频信号注入的P M S M 无位置传感器控制方法张 蕾,等第6期(121) T 型受限微通道内液滴生成特性数值模拟袁越锦,等第6期(129) 联合边界感知和多特征融合的点云语义分割方法卢 健,等第6期(137) 基于改进R N N 多源融合算法的网络异构信息集成管理系统李 麟,等第6期(145) 基于胶囊网络的入侵检测模型赵 旭,等第1期(119) 小数据集下基于改进QMA P 算法的B N 参数学习陈海洋,等第1期(126) 基于E f f i c i e n t F a c e N e t s 的大规模自然场景人脸识别张凯兵,等第2期(87) 多策略改进的麻雀搜索算法及应用薛 涛,等第2期(96) 多视角原型对比学习的小样本意图识别模型张晓滨,等第2期(105) Ә材料科学时效处理对20C r 渗碳钢制高速直线导轨组织及性能影响王俊勃,等第2期(17) 不同溅射气压下T i N 薄膜的制备及其性能徐 洁,等第2期(25) 包覆铜粉的制备及其电磁吸波性能刘 毅,等第3期(36) N i O 改性纳米多孔A g 电催化氧化硼氢化钠性能研究宋衍滟,等第3期(44) 不同溅射功率下C o C r F e N i C u 高熵合金涂层的耐腐蚀及其抗氧化性能王彦龙,等第4期(48) 钕钆变质镁铝基合金的固溶及时效行为杨建东第4期(56) Ә基础科学线性回归模型多变点的L A D -L A S S O 估计王 珊,等第2期(113) 引入正弦余弦算子和新自花授粉的花授粉算法张 超,等第2期(119)基于多源特征和双向门控循环单元的抗高血压肽识别贺兴时,等第3期(109) 一类具有时滞的S e l k o v 模型的H o p f 分歧分析马亚妮,等第3期(115) 具有恐惧和强A l l e e 效应的离散食饵-捕食者模型胡新利,等第4期(127) 一种具有执行器故障的非线性离散系统的迭代学习控制李丁巳,等第4期(134) 数据中心中机柜出风温度的快速模拟张 博,等第5期(1) 水蓄冷在珠三角地区数据中心应用的节能潜力分析董梓骏,等第5期(10) 间接蒸发冷却在湿热地区数据中心的节能分析马晓晨,等第5期(18) 藏区数据中心热回收式直接蒸发冷却机组的设计与测试黄 翔,等第5期(25) 数据中心气泵驱动复合冷却机组工作特性周 峰,等第5期(32) 声屏障及填料和配水协同优化对湿式冷却塔热力性能的影响步兆彬,等第5期(39) 数据中心间接蒸发冷却空调系统能效评价褚俊杰,等第5期(46) 地板下送风数据中心冷通道导流的结构研究许陆顺,等第5期(53) 基于模型预测控制的数据中心水蓄冷冷却系统节能优化模型郑浩然,等第5期(61) 回热式间接蒸发冷却地区适应性的数值模拟徐 鹏,等第5期(69) 基于线性S VM 算法的云数据中心蓄电池状态预测杨玉丽,等第5期(77) 数据中心送风冷通道的导流构件结构优化巩 莉,等第5期(83) 室内工况对蒸发冷凝气泵热管复合空调的影响王 飞,等第5期(92) 高热流密度多热源冷却用相变换热冷板实验研究刘 凯,等第5期(99) 基于全生命周期成本的装配式高效制冷机房设计凌荣武,等第5期(107)Ә建筑环境与舒适健康过渡季高校教室短期热经历对热舒适与热适应的影响蒋 婧,等第6期(1) 夏热冬冷地区办公建筑空气源热泵与太阳能复合供暖系统运行特性邓淑丹,等第6期(8) 基于G R A -P S O -B P 神经网络的办公建筑负荷率及冷冻水供水温度预测马静静,等第6期(17) 间歇用能特征下的干湿式地板辐射供暖热性能对比周文杰,等第6期(26) 传统村落微气候环境模拟应用与空间优化 以汉中市乐丰村为例李 晶,等第6期(34) 冬季产后女性热偏好及其影响因素王丽娟,等第6期(42) 中国不同地区居民节能意识影响因素调查常皓冉,等第6期(50) Ә电力安全与智能装备关键技术输电线路中污秽复合绝缘子异常发热研究曹 雯,等第6期(60) 恶劣环境下多参量融合的断路器操动机构辅助开关研究邱鹏锋,等第6期(69) 电力系统中全光纤电流传感器的研究进展高 超,等第6期(78) 光伏组件覆雪层的自然融化脱落条件朱永灿,等第6期(89) 直流微网中双有源桥变换器精确直接功率控制叶育林,等第6期(96)。
吕晓龙研究总结
总结吕晓龙教授，系天津工业大学生物化工研究所（校直属研究所）所长，是我国渗透膜领域的研究专家。
其发表的论文主要是膜材料的开发，改性及应用。
英文文献主要是关于新型膜材料的开发，与膜生物反应器相关的较少，因此论文情况统计表中未涉及英文文献。
从中文文献来看，膜污染与清洗是重点研究内容，工艺部分涉及较少。
吕研究的核心及特色技术是中空纤维膜的开发。
在污水处理领域主要是研究膜过滤以实现中水回用。
目前的重点是开发新的膜蒸发浓缩技术—工业污水零排放技术与膜蒸馏海水淡化技术。
主要获奖项目研究员，博士生导师,天津工业大学生物化工研究所（校直属研究所）所长,中空纤维膜材料与膜过程教育部重点实验室副主任与学术带头人。
近年来，研究成果创直接产值数亿元，其中连续膜过滤(CMF)，膜生物反应器（MBR），双向流（TWF）三项技术已成为我国膜核心竞争技术，正在迅速在国内外得到推广、获得巨大经济效益和社会效益。
其中主要的获奖项目有：1、主持研制成功高抗污染聚偏氟乙烯中空纤维微孔膜，该项目2002年获天津市科技进步二等奖，2005年获天津市优秀专利奖。
研制成功拥有数十项专利技术的系列化聚偏氟乙烯中空纤维微孔膜和成套中空纤维膜分离装置，2002年聚偏氟乙烯中空纤维分离膜产品的工业化生产已被列入国家计委高新技术产业化示范项目，现在已建成了国内最大的中空纤维膜生产基地，2005年4月通过了国家发改委组织的专家验收。
2、主持研制成功用于水处理领域的连续膜过滤技术及其成套装置，该成果填补了国内空白,达到了国外同类产品先进水平，2003年获国家环境保护科技进步二等奖。
2005年批准为国家重点新产品，并被列入国家重点新产品计划项目2005ED610007。
城市污水及工业废水的资源化已成为当今世界的发展趋势，中空纤维膜连续膜过滤技术(CMF)在城市污水处理回用方面有着巨大的市场应用前景。
3、主持研制成功用于生化发酵制药领域的双向流过滤专利工艺技术。
课程思政融入《电子电器应用与维修》教学
课程思政融入《电子电器应用与维修》教学发布时间：2023-05-29T10:19:50.092Z 来源：《中国教工》2023年6期作者：吕召龙[导读] 摘要：将课程思政有效融入各门课程的课堂教学中，不但能有效启迪学生、引导学生，引发学生对认知、行为及情感的认同，也能激发学生的学习热情，于润物无声中实现知识传授、能力提升与价值观引领的有机统一。
本文针对电子电器应用与维修课程的主要特征，进一步发掘了课程中的思政元素，并着力探索培养学生的爱国情怀、创新精神、科技精神，以及团队协作精神。
摘要：将课程思政有效融入各门课程的课堂教学中，不但能有效启迪学生、引导学生，引发学生对认知、行为及情感的认同，也能激发学生的学习热情，于润物无声中实现知识传授、能力提升与价值观引领的有机统一。
本文针对电子电器应用与维修课程的主要特征，进一步发掘了课程中的思政元素，并着力探索培养学生的爱国情怀、创新精神、科技精神，以及团队协作精神。
关键词：专业课教学；课程思政；课堂；电子电器应用与维修引言电子电器应用与维修这一课程研究逻辑门电路、数字集成器件，是一种基础性课程，虽然这一课程内容具有较高的实践性、应用广泛性，为提高课程教学整体质量，培养学生综合素养，需要教师按照教学标准将“课程思政”内容融入到其中，但现阶段的授课中存在一定的不足，导致学生虽然能够对电子电器应用与维修课程内容有了解，但其思政意识没有得到提高，无法达到新课改下的教学标准。
1《电子电器应用与维修》课程的介绍随着现代科技的不断发展，电子电器应用与维修广泛应用于工业、交通运输、系统、电子装置用电源、家用电器及航空事业等各方面，极大的改善了劳动生产率，提高了人们的生活质量。
本课程是电气工程自动化和机电领域的一门重要的专业课程。
从长远来看，电子电器应用与维修以“器件电路的应用”为核心知识，注重知识的理论解释和技术转移，课程的学术性、实践性很强。
在教授学生获得知识的同时，注重培养学生应用基础知识分析问题、解决问题的能力。
气溶胶微喷射打印柔性应变传感器及性能研究
精密成形工程第15卷第12期王子文1a，张远明1b*，宋时雨1b，朱涛1a，侯宗香2（1.临沂大学 a.自动化与电气工程学院 b.机械与车辆工程学院，山东临沂 276000；2.苏丹依德里斯教育大学计算机技术学院，丹戎马琳 35900）摘要：目的研究气溶胶微喷射打印工艺在制备柔性应变传感器方面的可行性。
方法利用气溶胶微喷射打印工艺不受限于柔性基底且打印定位精度高的优势，通过等离子清洗技术增大PDMS表面附着力，使用纳米银墨水与PDMS基底制作用于人体运动检测的电阻式柔性应变传感器。
结果通过等离子清洗PDMS基底表面，解决了打印过程中柔性应变传感器因PDMS表面纳米银液滴凝聚而产生的不导电问题。
探究了气溶胶微喷射打印工艺参数对打印银线宽度的影响规律，发现增大鞘气流量或缩小喷头内径能有效减小打印线宽。
利用高精度万用表检测由气溶胶微喷射打印制备的传感器在受力时产生的电信号，测试传感器在无应力状态下导电性良好且稳定，计算出传感器应变在3.5%内且灵敏度可达163.84。
将传感器用于人体手指部位的运动监测，证明其具有检测微小信号的能力。
结论气溶胶微喷射打印工艺可用于制备所需要的柔性应变传感器，该传感器在智能穿戴设备方面具有一定应用潜力。
关键词：气溶胶；微喷射打印；应变传感器；纳米银墨水；人体运动检测DOI：10.3969/j.issn.1674-6457.2023.12.025中图分类号：TH161；TH165 文献标识码：A 文章编号：1674-6457(2023)12-0210-07Aerosol Micro-jet Printing Flexible Strain Sensor and Its PerformanceWANG Zi-wen1a, ZHANG Yuan-ming1b*, SONG Shi-yu1b, ZHU Tao1a, HOU Zong-xiang2(1.a. College of Automation & Electrical Engineering, b. School of Mechanical & Vehicle Engineering, Linyi University, Shan-dong Linyi 276000, China; 2. Computing and Meta Faculty, Universiti PendidikanSultan Idris, Tanjung Malim 35900, Malaysia)ABSTRACT: The work aims to study the feasibility of aerosol micro-jet printing process in preparing flexible strain sensors.Taking the advantage that the aerosol micro-jet printing process is not limited to flexible substrates and has high printing posi-tioning accuracy, plasma cleaning technology was used to increase PDMS surface adhesion, and nano-silver ink and PDMS sub-strates were used to produce flexible strain sensors for human motion detection. Plasma cleaning was conducted to treat the PDMS substrate surface, which solved the non-conductive problem of the flexible strain sensor caused by the agglomeration of收稿日期：2023-10-19Received：2023-10-19基金项目：山东省自然科学基金（ZR2021ME109）；山东省创新能力提升工程资助项目（2022TSGC1340）；山东省泰山产业领军人才工程（TSCY20221186）Fund：Shandong Provincial Natural Science Foundation of China(ZR2021ME109); Shandong Province Innovation Capability Improvement Project Funded Project (2022TSGC1340); Shandong Province Taishan Industrial Leading Talent Project (TSCY20221186)引文格式：王子文, 张远明, 宋时雨, 等. 气溶胶微喷射打印柔性应变传感器及性能研究[J]. 精密成形工程, 2023, 15(12): 210-216.WANG Zi-wen, ZHANG Yuan-ming, SONG Shi-yu, et al. Aerosol Micro-jet Printing Flexible Strain Sensor and Its Perform-ance[J]. Journal of Netshape Forming Engineering, 2023, 15(12): 210-216.*通信作者（Corresponding author）第15卷第12期王子文，等：气溶胶微喷射打印柔性应变传感器及性能研究211nano-silver droplets on the PDMS surface during printing. The influence of aerosol microjet printing process parameters on the printed silver line width was explored. It was found that increasing the sheath gas flow rate or reducing the inner diameter of the nozzle could effectively reduce the width of the printed line. A high-precision multimeter was used to detect the changes in the electrical signal produced by the sensor prepared by aerosol micro-jet printing when it was stressed. The test sensor showed good conductivity and stability in a stress-free state. It was calculated that the sensor strain range was within 3.5% and its sensi-tivity could reach 163.84. Finally, the sensor was used to monitor the motion of human finger parts, proving its ability to detect small signals. The test results show that the aerosol micro-jet printing process can be used to prepare the required flexible strain sensor, which has potential application in smart wearable devices.KEY WORDS: aerosol; micro-jet printing; strain sensor; nano silver ink; human motion detection随着数字医疗与制造业的发展，灵活柔韧的柔性传感器可与人体表面完全贴合，实现对人体心率、血氧及运动状态等健康信号的在线监测[1-4]。
一种MEMS封装结构
专利名称：一种MEMS封装结构
专利类型：实用新型专利
发明人：张利松,陈雷,衡文举,沈国强申请号：CN202122161111.9
申请日：20210908
公开号：CN215639902U
公开日：
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种MEMS封装结构，属于集成电路封装技术领域。
其压力接头本体的中央开设上下贯通的压力进入通道（1‑1），所述压力进入通道（1‑1）的出口设置压力分散口
（1‑2），所述压力分散口（1‑2）包括若干对倒置的Y型分散口，所述压力传感器芯片（6）通过粘结胶（7）黏贴在基座（4）的基台（4‑3）中央，基座（4）向上与转接头（2）固连，并将压力敏感膜片（3）固定在基座（4）与转接头（2）之间。
本实用新型提出的接头结构采用型分散口实现压力分流，设置压力分流通道，可以有效避免压力对MEMS芯片的正面冲击。
申请人：星科金朋半导体(江阴)有限公司
地址：214434 江苏省无锡市江阴高新技术产业开发区长山路78号
国籍：CN
代理机构：南京经纬专利商标代理有限公司
代理人：赵华
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气动伺服系统的BELC压力控制
气动伺服系统的BELC 压力控制宋玉宝1，赵国新1，刘昌龙1，2，刘昱1（1.北京石油化工学院机械工程学院，北京102617；2.北京化工大学信息科学与技术学院，北京100029）来稿日期：2019-12-29基金项目：国家自然科学基金（51405023）作者简介：宋玉宝，（1991-），男，山东人，硕士研究生，主要研究方向：气动系统控制，机器人应用；赵国新，（1963-），男，辽宁人，硕士研究生，教授，主要研究方向：气动系统控制，工控及其信息安全等1引言在气动伺服系统中，因气体可压缩性、阀口复杂流动特性以及系统泄露等，使得气动伺服系统具有很强非线性[1]。
随着控制要求的不断提高，传统控制方法已经满足不了实际需求。
如传统PID 控制广泛应用于控制精度要求不高控制系统中，而对于控制要求较高的非线性模型控制效果不理想。
神经网络、滑模控制、鲁棒控制等智能控制算法被应用于气动伺服系统的压力控制。
文献[2]将神经网络和辨识器结合应用于气动伺服系统，有效消除了气体的压缩性和摩擦力时变性带来的非线性影响。
但该神经网络算法输入项过多，训练过程长，算法复杂度较高。
文献[3]将混沌粒子群算法与滑模干扰观测器结合，提出一种改进的滑模控制器用于用于气动伺服系统，仿真表明，该改进控制策略对气动伺服系统的时滞和非线性表现出了较好的抑制能力，气动系统控制性能良好。
文献[4]利用自适应学习和滑模控制设计了一种自适应鲁棒控制器，通过在线参数估计减小了模型参数的不确定性和参数估计误差。
针对气动伺服系统非线性特点各智能控制算法进行算法融合与改进，虽然取得了一定的控制效果，但算法实现过程过于比较复杂，只针对其控制对象较为有效，而对其他对象适用性差，因此，针对气动伺服控制系统，寻找一种算法复杂度低，实现过程相对简单，而控制效果较好的控制算法是研究重点。
大脑情感学习模型（Brain Emotion Learning Controller ，BELC ）摘要：由于气动伺服系统受非线性因素的影响，传统PID 控制在解决高精度非线性控制问题时效果不理想。
高频响MEMS压力传感器设计与制备
感膜片的一阶固有频率可达 ７７５．０３ ｋＨｚ，如图 ４ 所示。
图 ２ 整体结构示意图
２ 压敏芯片的设计加工 ２．１ 压敏芯片设计与仿真
传统的 ＭＥＭＳ 压阻式扩散硅基压力传感器是基 于硅的压阻效应通过惠斯登 电桥的形式实 现力 － 电耦 合，其在结构上压敏电阻与硅基底之间采用 ＰＮ 结实 现电流隔离，其硅加工工艺成熟且容易量产化，缺点 在于 ＰＮ 结的反向漏电流会随着温度升高而急剧加 大，而当温度超过 １２５ ℃ 时，ＰＮ 结反向漏电流过大， 会引起芯 片 损 坏， 导 致 传 感 器 性 能 严 重 退 化 甚 至 失 效［７］ 。 因此针对高温高频测试，本次芯片设计加工采 用 ＳＯＩ 平膜结构，芯片设计量程为 ０ ～ １．５ ＭＰａ，敏感膜
２０２１ 年 第６期
仪表技术与传感器
Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｎｄ Ｓｅｎｓｏｒ
２０２１ Ｎｏ．６
高频响 ＭＥＭＳ 压力传感器设计与制备
梁 庭，薛胜方，雷 程，王文涛，李志强，单存良
（ 中北大学，仪器科学与动态测试教育部重点实验室，动态测试技术山西省重点实验室，山西太原 ０３００５１）
第６期
梁庭等：高频响 ＭＥＭＳ 压力传感器设计与制备
９
和耐高温等优良特性，可以满足较高温度条件下的动 态性能测试要求［１１－１３］ 。
摘要：高频响 ＭＥＭＳ 压力传感器，常用于各项高速冲击波动态测试，能够完整地呈现和评估测试当 场下的动态效果。 高频高压高温芯片的加工与刚性封装外壳是高频响 ＭＥＭＳ 压力传感器的研究难点。 文中通过设计仿真、工艺加工试验及封装测试，设计加工出一种齐平式倒装封装的高频响 ＭＥＭＳ 压力 传感器。 完成 ２２０ ℃ 的温度－压力复合场动态性能测试，补偿后的传感器精度可达±１．５％ＦＳ，频响可达 ３７５．２ ｋＨｚ。 关键词：高频响；压力传感器；芯片加工；倒装封装；齐平封装；性能测试 中图分类号：ＴＮ３０３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－１８４１（２０２１）０６－０００６－０５
气体传感器中的封装技术研究
气体传感器中的封装技术研究概述气体传感器作为一种测量环境中气体浓度的重要仪器，广泛应用于各类环境监测系统、自动化控制系统、智能家居等领域。
封装技术是气体传感器研制中的重点和难点之一，其技术水平直接影响到传感器的可靠性、精度、成本等方面，因此对气体传感器封装技术的研究具有重要意义。
本文主要介绍气体传感器封装技术的研究进展和未来发展趋势，分为以下几个方面进行探讨：介观尺寸封装技术、微纳尺寸封装技术、柔性封装技术、高温封装技术。
介观尺寸封装技术介观尺寸封装技术是传统气体传感器封装技术的一种改进，它将具有一定尺寸的晶体管和电阻器等基本元器件封装在一个小型化的封装体中，以适应气体传感器在微型化、轻量化方面的需求。
介观尺寸封装技术的主要特点是，封装体积小、尺寸精度高、可靠性强、广泛适用于深度探测、远距离侦测等高级应用场景。
目前，这种封装技术已被广泛应用于氢气传感器、氧气传感器等领域。
微纳尺寸封装技术微纳尺寸封装技术是近年来发展起来的一种新技术，它将传统气体传感器的基本元器件缩小至微米或纳米级别，在保持原有传感器性能的基础上实现了非常小型化的封装体，可广泛应用于高灵敏、高选择、高效率等领域。
微纳尺寸封装技术具有极高的集成度和成本优势，可以实现传感器系统的轻量化、小型化和功耗低等特点。
目前，这种封装技术已被应用于甲醛传感器、二氧化碳传感器、臭氧传感器等领域。
柔性封装技术柔性封装技术是一种将传统气体传感器封装在可挠性、摆动性较好的基底材料上的封装方法，具有优良的舒适性和可穿戴性。
该技术已被广泛应用于医疗监测、智能家居、运动健康等领域。
柔性封装技术可以在将传感器封装在柔性基底上的同时，具有更高的灵活性、自由度，能够实现更好的适应性和可塑性，实现更为优秀的性能和精度。
近年来，这种封装技术已被广泛应用于金属氧化物气体传感器、电容式气体传感器等领域。
高温封装技术高温封装技术是一种针对高温、高压、高湿等恶劣环境下仍然能够正常工作的气体传感器封装技术，它主要应用于极端环境下的气体探测和监测中。
金属氧化物半导体MEMS气体传感器研究进展
金属氧化物半导体MEMS气体传感器研究进展
尹嘉琦;沈文锋;吕大伍;赵京龙;胡鹏飞;宋伟杰
【期刊名称】《材料导报》
【年(卷),期】2024(38)1
【摘要】随着物联网的快速发展,各领域对气体监测的需求越来越大,基于先进微机电系统(Micro-electro-mechanical systems, MEMS)技术的金属氧化物半导体(Metal oxide semiconductor, MOS)气体传感器在过去几十年里取得了很大发展。
MEMS微热板的多样化设计、MOSs纳米结构的多样化以及机器学习算法的出现
为MEMS的传感性能以及智能传感系统的构建提供了很大助力。
本文从MEMS
气体传感器的分类、制备和应用以及传感器阵列的构建等方面综述了金属氧化物半导体MEMS气体传感器的最新研究进展,并对MEMS基气体传感器的发展前景进
行了总结和展望。
【总页数】14页(P30-43)
【作者】尹嘉琦;沈文锋;吕大伍;赵京龙;胡鹏飞;宋伟杰
【作者单位】上海大学材料科学与工程学院;中国科学院宁波材料技术与工程研究所;中国科学院大学材料科学与光电子工程中心;江西理工大学材料冶金化学学部【正文语种】中文
【中图分类】O659.31
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第５ ３卷 第５期 ０ １ ４年９月 ２厦门大学学报 （ 自然 科 学版 ）） Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｘ ｉ ａ ｍ ｅ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｙ（ｏ ｌ ． ５ ３ Ｎ ｏ ． ５ Ｖ ｅ ． ２ ０ １ ４ Ｓ ｐ： ／ ｏ ｉ １ ０． ６ ０ ４ ３ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． ０ ４ ３ ８ ４ ７ ９． ２ ０ １ ４． ０ ５． ０ １ １ ｄ ０ － ｊ基于气浮喷射的 ＭＥＭ Ｓ 封装中通孔的金属互联占 瞻２， 虞凌科２， 杜晓辉２， 王凌云２， 孙道恒２＊ 吕文龙１，） （ 厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院 ， 厦门大学物理与机电工程学院 ， 福建 厦门 ３ ６ １ ０ ０ ５ ２． １． ） 摘要 ：在微机电系统 （ 圆片级封装中 ， 通孔缺陷极有可 能 降 低 芯 片 与 外 界 电 互 联 的 可 靠 性 ． 采用气浮沉积的方 Ｓ ＭＥＭＴＭ ／ ／ 法， 在通孔底部沉积纳米银浆 ， 形成低电阻的 Ａ 解决了电极间的电学连接问题 ． 根据 Ａ Ａ ｌ Ｓ ｉ欧姆接触结构 ， Ｊ ０ ０气 ３ ｇ／ ／ 在平面圆形 Ａ 溶胶喷射系统的特点 ， 选择 ５ ０ｎ ｍ 粒径的纳米银浆 制 作 通 孔 Ａ Ａ ｌ Ｓ ｉ欧 姆 接 触 结 构 ； ｌ电 极 上 气 浮 沉 积 ｇ ／ 纳米银浆 ， 改变银浆的烧结温度 ， 用以验证 Ａ 将此法应用于通孔互联结构中， 并探究得出最 ｌ Ｓ ｉ接触电阻的影响 ； ｇ对 Ａ 优沉积时间 ， 测量两通孔间的 Ｉ 试验结果表明 ， 采用 超 声 雾 化 方 式 的 气 浮 沉 积 方 法 ， 在通孔底部沉积１ ５ｓ 的 纳 Ｖ 特性 ． － ／ ／ 米银浆 ， 经过 ３ 可以有效填充通孔底部缺陷 ， 并形成较低电 阻 的 Ａ 采用按需喷印的气浮 Ａ ０ ０ ℃ 的烧结 ， ｌ Ｓ ｉ接 触 结 构 ． ｇ 沉积方案对通孔进行沉积 ， 为实现 ＭＥＭ Ｓ 芯片与外界的电互联提供了新思路 ．关键词 ： 气浮沉积 ； 金属互联 ； 欧姆接触 ； 纳米银浆 圆片级封装 ；（ ） 中图分类号 ： Ｂ ４ ３； ＴＮ ４ ０ ５ ． ９ ７ 文献标志码 ： ４ ３ ８ ４ ７ ９ ２ ０ １ ４ ０ ５ ６ ８ ９ ４ Ｔ Ａ 文章编号 ： ０ ０ ０ ０ － － －， 技术是 ａ ｃ ｋ ａ ｅ ＷＬ Ｐ） ａ ｆ ｅ ｒ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｗ 圆片 级 封 装 （ ｐ ｇ 以晶圆片为单位进 行 封 装 操 作 ， 在圆片前道工序完成 后， 直接对圆片进行 封 装 、 测 试， 然后切割分离成单个 器件 ． 降低了封装成 ＷＬ Ｐ 技术不仅提 高 了 封 装 密 度 ， 本， 提高了封装效率 ， 同时还提高了 电 路 性 能 和 品 质， ／ 有效降低 了 Ｉ 电容和其他不希望的特 Ｏ 间 的 电 感、 对 封 装 的 尺 寸、 密度和 性． 随着微机电系统（ ＭＥＭＳ）［］ 成本等要求不断提高 ， Ｐ 已经成为一种趋势 １ ． ＷＬ会产生 脆 性 崩 边 ， 导 致 硅 和 通 孔 之 间 形 成 ５～４ ０μ ｍ 的断层 ， 如 图 １ 所 示． 这一缺陷极大降低了通孔金属 互 联 的 电 学 可 靠 性． 针 对 这 类 普 遍 存 在 的 工 艺 缺 陷，３］ 或改变通孔底部结 通 常 采 用 增 加 沉 积 金 属 厚 度［ ４］ 两类方法加以解决 ． 构［由于 ＭＥＭＳ 器 件 自 身 的 特 殊 性 ， 感应结构比较 敏感 、 脆弱 ， ＭＥＭＳ 封装一般都会为其提供一个腔体 ， 该腔体在保 护 器 件 的 同 时 为 器 件 的 正 常 工 作 提 供 一 个良 好 的 环 境 ， 如 气 密、 真 空 等． 在 ＷＬ Ｐ 中为了给 ， 器件提供这 样 的 腔 体 通 常 采 用 盖 板 方 式． 盖 ＭＥＭＳ 板工艺 主 要 包 括 ２ 个 关 键 技 术 ： 用 １）圆 片 键 合 技 术 ， 于盖板与芯片 基 板 的 键 合 ； 用于芯 ２）通 孔 互 连 技 术 ， 片与 外 界 的 电 学 连 接 ． 盖 板 一 般 采 用 玻 璃 材 料， 以形 ） 成玻 璃 －硅 －玻 璃 结 构 或 玻 璃 绝 缘 衬 底 上 的 硅 （ Ｏ Ｉ Ｓ２］ 结构 ［ ．（ ）横截面 ； （ ）通孔底部 ； （ ）破损细节 ． ａ ｂ ｃ 图 １ 破损通孔的 Ｓ ＥＭ 图 ｏ ｌ ｅ ｈ Ｆ ｉ ． ４ Ｓ ＥＭ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｂ ｒ ｅ ａ ｋ ａ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｈ － ｇ ｇ ｇ气浮沉积 （ 技 术 是 一 种 新 型 按 需 喷 印 方 法， Ｄ） Ａ 在许多领域已进行 了 探 索 性 的 研 究 ， 尤其在柔性电子 制造 、 机电工程和表 面 修 复 等 领 域 已 经 取 得 了 创 新 性 的突破 ， 国外研究小组 已 经 成 功 地 将 Ａ Ｄ 技术应用于 太阳能电池 、 薄膜晶 体 管 、 微 传 感 器、 微执行器等的制其中 ， 激光刻蚀和喷 砂 工 艺 是 在 玻 璃 上 刻 蚀 通 孔 的常用 方 法 ． 然 而， 这２种工艺制作的通孔底部一般 收稿日期 ： １ ２ ０ １ ３ ２ ０ ２ － － ） 基金项目 ： 国家自然科学基金 （ ５ １ １ ０ ５ ３ ２ ０ ｓ ｕ ｎ ｄ ｈ ｍ ｕ． ｅ ｄ ｕ． ｃ ｎ ＊ 通信作者 ： ＠ｘ］ ７ ５ － 使用银浆作为墨水 ） 造［ 喷印得到的线宽在１ ． Ａ Ｄ（ ０喷头与 基 板 之 间 的 距 离 可 在 １～５ ｍｍ 内 ０ ０μ ｍ， ～２ ， 调整 ． 另外 它能喷印的墨水的黏度范围更广（ ． ７～ ０ · ） ， 这使它能加工金属墨水 、 聚合物厚膜浆 ２ ５ ０ ０ｍ Ｐ ａ ｓ ·６ ９ ０·厦门大学学报 （ 自然科学版 ）２ ０ １ ４年料、 稀释后的陶瓷粉 末 ， 甚 至 环 氧 树 脂． 基于以上工艺 特点 ， 本文提出了将 Ａ Ｄ 技术应用于制作通孔互联结 ）按需喷印 ， 构中 ， 该方案具有以下优点 ： 节省金属材 １］ ９ ８ － ）适应于填充各种形状的通孔 ［ 料； ． ２ 本文以玻 璃 －硅 －玻 璃 封 装 结 构 为 例 ， 针对喷砂方金属 互 联 ， 同 时 获 得 良 好 的 欧 姆 接 触 特 性， 提出一种 ／欧 姆 金 属／ 基于 Ａ 其 中， 相 Ｄ 工艺的 Ａ ｉ三 层 结 构 ． Ｓ ｇ ， 比于 Ａ ｅ ｅ研究得到 ５ ０ ０ ℃ 是 ＭＥＭＳ 中的 Ａ ｌ电极 Ｌ ｇ ， 形成欧姆接 触 的 经 验 温 度 而 ７ ７ ４ ０玻璃的标定软化 基于 点为 ８ ４ ０ ℃， ５ ０ ０ ℃ 退 火 不 会 影 响 器 件 的 性 能． 选择 Ａ Ｄ 的喷印特性 ， Ａ ｇ作为 通 孔 底 部 的 填 充 金 属， 通过局部喷印 ， 实现玻璃通孔与硅的电学连接 ． ／ ／ 包括以下 ｌ Ｓ ｉ接触结构的制作流程见图 ３， Ａ Ａ ｇ ２ 个步骤 ： ）采用光刻工艺制作掩膜图形 ， 限定玻璃盖 板 上 １ 沉积 Ａ ｌ的具体区域 ； ）采用 电 子 束 蒸 发 法 ， 在通孔底部和侧面沉积 ２ ， ； 然后在 ５ ． ５μ ｍ的Ａ ｌ ０ ０ ℃， Ｎ ０ｍ ｉ ｎ １ ２ 气氛中退火 ３ ）采用 Ａ 在 通 孔 内 沉 积 纳 米 银 浆， 然后在 ３ Ｄ 法， Ｎ ２ 气氛中烧结 ．法制作的通孔 ， 提出一种高可靠性 、 低成本 的 结 合 Ａ Ｄ 技术 的 金 属 互 联 制 作 方 法 ． 制 作 工 艺： 首先在玻璃通 孔图案化溅射一层铝 膜 ， 然后采用 Ａ Ｄ 方法向通孔内 喷 印 纳 米 银 浆， 最 后 加 热 蒸 发 掉 银 浆 中 的 有 机 成 份， ／ ／ 以 实 现 ＭＥＭＳ 器 件 与 外 形成 Ａ ｌ Ｓ ｉ的接触结构 ， Ａ ｇ 界的电学连接 ．Ｄ 系统 １ ＡＴＭ Ｏ ｔ ３ ｏ ｍ ｅ ｃ公司 Ａ Ｊ ０ ０气溶胶喷射系统主要包 ｐ 括雾化器 、 喷头和 Ｘ 如 图 ２ 所 示． 沉积 Ｙ 运 动 平 台 等，过程 ： 雾 化 器 使 纳 米 材 料 雾 化， 生成一层致密的颗粒 蒸气 ， 该 蒸 气 被 一 股 气 流 从 雾 化 器 中 带 出 来， 随后这 股气流被鞘气包裹 形 成 同 轴 气 流 ， 最后同轴气流从喷 头喷射到位于 Ｘ 气浮喷射的 Ｙ 运动平 台 的 收 集 板 上． 喷 头到收集 板 的 距 离 在 １ 材料线宽范围 １ ０～２ ０ ０μ ｍ，１ ０ ～５ｍｍ 之间 ． ［ ］／ ／ 图 ３ Ａ ｌ Ｓ ｉ接触结构的制作流程 Ａ ｇ ／ ／ Ａ ｌ Ｓ ｉ ｃ ｏ ｎ ｔ ａ ｃ ｔ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｆ ｌ ｏ ｗ ｏ ｆ Ａ Ｆ ｉ ． ３ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｇ ｇ 图 ２ 带超声雾化器的 Ａ Ｄ 系统原理图 ｉ ． ２ Ｓ ｃ ｈ ｅ ｍ ａ ｔ ｉ ｃ ｏ ｆ ａ ｅ ｒ ｏ ｓ ｏ ｌ ｄ ｅ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｆ ｇ ｐ ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗ ｉ ｔ ｈ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｏ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｏ ｍ ｉ ｚ ｅ ｒ ｙ２ ． ２ 工艺试验／ 为验证 方 案 可 行 性 ， 首先在硅衬底上制作 Ａ ｇ ／ ／ 考察引入 Ａ ｌ Ｓ ｉ接触结构 ， ｌ Ｓ ｉ接触电阻 的 变 Ａ ｇ后 Ａ ）在 Ｐ 型 硅 衬 底 上 制 作 ２ 个 半 径 为 化量 ． 详细步骤 ： １ ）采用 Ａ 中心距为 ４ ． ５ｍｍ， ． ５ｍｍ 的 Ａ ｌ圆电极 ； Ｄ １ ２ ， ， 法 在Ａ ｌ电极表 面 沉 积 相 同 尺 寸 的 Ａ ｇ电极 得到如 ／ ／ 图４ 所 示 的 Ａ ｌ Ｓ ｉ接 触 结 构 ． Ａ Ｄ 系统的基本参 Ａ ｇ 载气流量 数： 雾化器为超声 ， 雾化器功率为３ ２ ． ６ ９ Ｗ， ／ ／ ， 鞘气流量为 １ 喷印线宽为 为１ ４ｍ Ｌ ｍ ｉ ｎ， ８ ５ｍ Ｌ ｍ ｉ ｎ ６μ ｍ． ４ 图５为 Ａ 接触电阻的相对 ｇ在 不 同 温 度 烧 结 后 ， ／ 变化量 ． 由 图 ５ 可 知， 当烧结温度低于５ ０ ０ ℃ 时， Ａ ｇ ／ ／ 接触电阻的变化量小 Ａ ｌ Ｓ ｉ结构相 较 于 Ａ ｌ Ｓ ｉ结 构 ，２ 试 验２ ． １ 通孔欧姆接触结构的制作流程／ 是良好的导 金属银的电导率为 ６ ｍ， ３ ． ０ １×１ ０Ｓ ， ， 电材 料 而 且 容 易 制 成 纳 米 浆 料 目 前 已 被 广 泛 地 应６ 用于 Ａ 本文选择型号为 Ｃ ３ Ｄ 系统 ． ａ ｂ ｏ ｔ Ｃ Ｓ Ｄ ２ 的纳米 － ［ １］ １ 远高于 共 银浆 ， 但考虑到 Ａ 熔 点 为 Ｓ ｉ ３ ５℃ ， ８ － ｇ ［２］ ． ＭＥＭＳ 工艺中 大 部 分 电 极 以 及 基 材 的 极 限 温 度 １ ／ 因此无法直接制作 Ａ 为了实现通孔的 ｉ接 触 结 构 ． Ｓ ｇ第５期吕文龙等 ： 基于气浮喷射的 ＭＥＭ Ｓ 封装中通孔的金属互联·６ ９ １·／ ／ 图 ４ 平面 Ａ Ａ ｌ Ｓ ｉ接触结构 ｇ ／ ／ ｉ ． ４ Ｐ ｌ ａ ｎ ｅ Ａ Ａ ｌ Ｓ ｉ ｃ ｏ ｔ ａ ｃ ｔ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ Ｆ ｇ ｎ ｇ／ 于 ４％ ， 表明 Ａ 基本不影响 Ａ ｌ Ｓ ｉ的 接 触 ｇ 的 引 入， 电阻 ．图 ７ 两通孔的 Ｉ Ｕ 测试结构 － Ｆ ｉ ． ７ ｅ ｓ ｔ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ ｔ ｗ ｏ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｈ ｏ ｌ ｅ ｓ Ｉ Ｕｔ ｈ － － ｇ ｇ表明 ， 电子束 蒸 发 的 Ａ ｌ无 法 有 效 填 充 玻 璃 通 孔 底 部 的破损区域 ， 玻璃通孔与硅仍处于断路状 态 ； Ｄ 法沉 Ａ 积的 Ａ ｇ 完全填 充 了 玻 璃 通 孔 底 部 与 硅 之 间 的 断 层 ， ／ ／ 形成了较低 电 阻 的 Ａ 实现了 ｌ Ｓ ｉ欧 姆 接 触 结 构 ， Ａ ｇ 玻璃通孔与硅的电学连接 ．图 ５ 不同烧结温度下 ， 引入 Ａ ｇ 后接触电阻的相对变化量 ｉ ． ５ Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ａ ｔ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ Ｆ ｇ ｇ ／ ｗ ａ ｓ ｄ ｅ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｄ ｏ ｎ Ａ ｌ Ｓ ｉ ｔ ｅ ｍ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ Ａ ｓ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｐ ｐ ｇ ｇ ／ ／ 采用 ３ Ｍ６ ０ ０胶带对 Ａ ｌ Ｓ ｉ结 构 进 行 黏 附 性 Ａ ｇ 测试 ， 测试结果如图 ６ 所 示 ． 结 果 表 明， 烧结温度不高 于３ 基 本 上 不 脱 落， ０ ０ ℃时， Ａ ｌ的黏附 性 较 好 ， ｇ与 Ａ ／ 当Ａ 其拉伸强度超过 ９ ． ８Ｎ ｃ ｍ， ０ ０ ｇ 烧结温度超过 ４２图 ８ 两通孔之间的 Ｉ Ｕ 特性曲线 － ｉ ． ８ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ ｔ ｗ ｏ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｈ ｏ ｌ ｅ ｓ Ｆ Ｉ Ｖｃ ｈ － － ｇ ｇ℃时， Ａ ｌ表面的 Ａ ｇ 发生不同程度的脱落 ．４ 结 论激光刻蚀 和 喷 砂 工 艺 制 作 的 玻 璃 通 孔 底 部 容 易 产生破损 ． 本文首先 在 玻 璃 通 孔 底 部 和 侧 面 蒸 发 一 层图 ６ 不同烧结温度下 Ａ ｌ的黏附性测试 ｇ与 Ａ Ｆ ｉ ． ６ Ａ ｄ ｈ ｅ ｓ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｅ ｍ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｇ ｇ ｐ ， 然后采 用 Ａ ． ５μ ｍ的Ａ ｌ Ｄ 方法在通孔底部沉积１ ５ １ ， 的纳米银浆 烧结的 经过 完全填充了玻璃 ｓ ０ ０℃ ３ Ａ ｇ ／ 通孔底部 与 硅 之 间 的 断 层 ， 形成了较低电阻的 Ａ ｇ ／ 实现了玻璃通孔与硅之间的电 ｌ Ｓ ｉ欧姆接触 结 构 ， Ａ 学连接 ． 试验结果表明 ， Ｄ 方法作为一种新 型 的 直 写 Ａ 方法 ， 能够有效解决 通 孔 底 部 破 损 造 成 的 玻 璃 通 孔 与 硅的电学连接问题 ， 对研究 ＭＥＭＳ ＷＬ Ｐ 中微结 构 与 外界的电互联提供了新思路 ． 此外 ， 通过移动 Ｘ Ｙ 运动 平 台 ， Ｄ 方法可实现对 Ａ 通孔 的 点 对 点 沉 积 ， 不 仅 节 省 了 金 属 材 料， 而且整个 过程也不 再 需 要 掩 膜 来 确 定 沉 积 区 域 ， 简化了制作 工艺 ．３ 通孔的电学性能测试采用与上述试验相 同 的 工 艺 条 件 ， 在喷砂工艺制 底部填充纳米银 作的玻璃通孔 （ 底部 半 径 为 １ １ ０μ ｍ） 浆， 并在 ３ 随后对填充好的两通 ０ ０ ℃， Ｎ ２ 气氛中烧结 ． 孔进行Ｉ 测试结构如图 ７ 所示 ． Ｖ 测试 ， － 两通孔间的Ｉ 测试结果 Ｕ 特 性 曲 线 如 图 ８ 所 示． －·６ ９ ２·厦门大学学报 （ 自然科学版 ） ， ０ ５ ２． Ｙ ｏ ｒ ｋ Ｕ Ｓ Ａ： Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ， ２ ０ ０ ７： １ ０ ４ ９ １ －２ ０ １ ４年参考文献 ：， ［ ］ ｅ ｅ Ｍ Ｃ， Ｋ ａ ｎ Ｓ Ｊ Ｊ ｕ ｎ Ｋ Ｄ， ｅ ｔ ａ ｌ ． Ａ ｈ ｉ ｈ ｉ ｅ ｌ ｄ ｒ ａ ｔ ｅ １ Ｌ ｇ ｇ ｇ ｙ ＭＥＭ Ｓ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｅ ｗ ｉ ｔ ｈ ａ ａ ｃ ｋ ａ ｅ ｄ Ｓ ｉ Ｏ Ｇ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ［ Ｊ］ ． ｇ ｙ ｐ ｐ ｇ ｐ ， Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｅ ｎ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ２ ０ ０ ５， ｇ ｇ １ ５： ２ ０ ０ ３ ０ １ ０． ２ － ［ ］ 中 上 海： ２ ＭＥＭ Ｓ圆片级芯片尺寸封装研究［ Ｄ］ ． 王玉传 ． 国科学院上海微系统与信息技术研究所 ， ０ ０ ６． ２ ［ ］ ３ ｅ ｎ ｓ ｉ ｎ ｋ Ｈ． Ｆ ａ ｂ ｒ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｂ ｏ ｗ ｄ ｅ ｒ Ｗ ｙ ｐ ［ ： ， ｂ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ Ｄ］ ． Ｎ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｌ ａ ｎ ｄ ｓ Ｕ ｎ ｉ ｖ 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ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｄ ｅ ｏ ｓ ｉ ｔ ｓ ｎ ａ ｎ ｏ ｓ ｉ ｌ ｖ ｅ ｒ ｉ ｎ ｋ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｂ ｏ ｔ ｔ ｏ ｍ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｈ ｈ ｏ ｌ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍ ｉ ｎ Ａ Ａ ｌ Ｓ ｉ ｃ ｏ ｎ ｔ ａ ｃ ｔ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｗ ｉ ｔ ｈ ｌ ｏ ｗ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ． Ｆ ｉ ｒ ｓ ｔ ｎ ａ ｎ ｏ － － ｐ ｇ ｇ ｇ ｉ ｌ ｖ ｅ ｒ ｉ ｎ ｋ ｗ ｉ ｔ ｈ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｄ ｉ ａ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ ５ ０ｎ ｍ ｉ ｓ ｄ ｅ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｄ ｏ ｎ ｌ ａ ｎ ａ ｒ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｄ ｅ ｓ ｗ ｉ ｔ ｈ Ａ ｅ ｒ ｏ ｓ ｏ ｌ Ｄ ｅ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｖ ｅ ｒ ｉ ｆ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｓ ｐ ｐ ｐ ｐ ｙ ／ ， ／ ／ Ａ ｏ ｎ Ａ ｌ Ｓ ｉ ｃ ｏ ｎ ｔ ａ ｃ ｔ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ． Ｔ ｈ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｂ ｏ ｔ ｔ ｏ ｍ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｈ ｈ ｏ ｌ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ｆ ｉ ｌ ｌ ｅ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ ｓ ｉ ｌ ｖ ｅ ｒ ｉ ｎ ｋ ｔ ｏ ｆ ｏ ｒ ｍ Ａ Ａ ｌ Ｓ ｉ ｃ ｏ ｎ ｔ ａ ｃ ｔ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ． ｇ ｇ ｇ Ｔ ｈ ｅ Ｉ Ｖｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ ｔ ｗ ｏ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｈ ｈ ｏ ｌ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ａ ｌ ｓ ｏ ｔ ｅ ｓ ｔ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｅ ｒ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｈ ｏ ｗ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ａ ｅ ｒ ｏ ｓ ｏ ｌ ｅ ｔ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ － － ｇ ｐ ｊ ／ ／ ｏ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｏ ｍ ｉ ｚ ｅ ｒ ｉ ｓ ａ ｂ ｌ ｅ ｔ ｏ ｆ ｉ ｌ ｌ ｔ ｈ ｅ ｂ ｒ ｅ ａ ｋ ａ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｈ ｈ ｏ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ ｆ ｏ 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