02/12/2017
GIỚI THIỆU VỀ QUY TRÌNH HÀN (PHIẾN) ÂM CỰC/ ANỐT ( ANODIC BONDING )
👨🏫HÀN PHIẾN LÀ GÌ?
Tạo ra liên kếp cố định hay tạm thời giữa các phiến hoặc bản nền khác nhau
Cần lực, nhiệt hoặc dòng điện tùy thuộc vào mỗi quy trình
Các phiến phải được canh chỉnh chuẩn với nhau, tuy nhiên không phải tất cả mọi quy trình đều cần canh chỉnh
Bản nền gần như có các cấu trúc trên các bề mặt hàn
CÁC ĐIỀU KIỆN TRONG QUY TRÌNH?
Hệ số nhiệt khác nhau của các vật liệu
Các vần đề liên quan đén hiện tượng tản nhiệt của các phiến và canh chỉnh
Sự hình thành mối hàn chắc và ổn định
Độ sạch của bề mặt hàn- và hạn chế sự hình thành các hạt
Việc c Các đặc tính của hàn Anốt huẩn bị các phiến rất quan trọng
CÁC ĐẶC TÍNH CỦA HÀN ANỐT
Nhiệt độ hàn thấp hơn nhiệt độ làm mềm thủy tinh
Độ tản nhiệt của hai vật liệu cần phù hợp với nhau
Các vật liệu cần được đánh bóng với độ bóng nhỏ hơn 5nm và phải phẳng
Nhiệt độ của quy trình trong phạm vi 200-500°C
Hiệu điện thế áp vào từ 100V đến 2000V
Thủy tinh cần chứa các ion tự do
MÔ TẢ QUY TRÌNH HÀN ANỐT
Các phiến tiếp xúc với nhau và được áp hiệu điện thế vào
Các ion di chuyển do hiện tượgn điện phân và sự tách ra của các ion tự ở bề mặt thủy tinh Si
Hiệu điện thế giảm tại lớp rỗng nó l tạo nên lực hút điện tử tại bề mặt
Các phiến được ép vào nhau
Oxy thoát ra khỏi bề mặt thủy tinh Si
Cực âm Si bị ôxít hóa tạo ra liên kết hóa học Si-O-Si
Thành phần của thủy tinh lúc này không còn đồng nhất
Mối hàn hình thành chắc chắn và kín
MÔ TẢ QUY TRÌNH HÀN ANỐT (hàn nhiều lớp)
hàn 3 lớp trong một bước, các điểm sau rất quan trọng:
Phần diệtn tích nối đất trên cùng phải cùng kích thước với phiến
Bề mặt tiếp xúc với gàm va đồ gá phải đảm bảo
Hạn chế ứng suất từ bộ gia nhiệt bên trên lên phiến trên và giữa
Tiếp xúc điện thế cao với điều kiện không có bất kỳ thay đổi của phiến phía trên cùng
Canh chỉnh với độ chính xác cao trước khi hàn bằng tia laser
Cho phép tích hợp chỉnh tay và tự động
Tool that is able to control the bow
CÁC ƯU ĐIỂM CỦA HÀN ANỐT
Nhiệt độ hàn thấp tạo nên quy trình linh hoạt hơn ( có thể hàn các phiến có lớp phủ kim loại mà không cần kim loại nóng chảy vào trong phiến)
Nhiệt độ phù hợp , áp lực hàn thấp
Độ kín cao - quy trình có thể được thực hiện trong môi trường chân không để làm kín các khoảng trống.
Độ trong suốt của thủy tinh là điều kiện tốt cho bước sóng quang với dộ chính xác cao cho việc canh chỉnh các phiến silicon. Độ trong suốt cũng cho phép thấy chi tiết trong các thiết bị lõng.
quy trình hiệu suất cao- với mức sản phẩm lỗi chấp nhận được
Dộ bền cao- cao hơn độ bền của thủy tinh
Do thủy tinh là chất cách điện, điện dung bám được giữ ở mức cực kỳ thấp
Có khả năng hàn nhiều lớp
HẠN CHẾ CỦA HÀN ANỐT
Các hạn chế về vật liệu
thủy tinh chứa kim loại kìm có thể hàn với
Các chất bán đẫn (Si, Ge, GeAs)
thép và hợp kim ( e.g. Al, Cr, Wo, Ta, Ti, Kovar,
FeNiCo)
Hợp chất bán đẫn (Si2C, Si3N4, SiO2)
Hạn chế khác
công nghệ phức tạp khó hiểu hoàn toàn
một vài thay đổi đối với công nghệ cơ bản
Thiết bị bị ăn mòn bởi Natri