超声键合

超声键合（ultrasonic bonding），工学-机械工程-机械工程基础-〔机械制造基础〕-加工制造-微纳机电系统-磁致动器，利用超声波的能量，将塑性材料或者金属丝与金属电极在常温下直接键合的一种封装工艺方法。在微纳制造领域的典型应用主要体现为两种工艺，一种是聚合物面键合，主要用于微流控芯片制造领域；另一种是金属线键合，主要用于IC或微机电系统（MEMS）传感器制造领域。20世纪50年代超声波开始用于宏观塑料间连接，并一直沿用。2005年王晓东等人首次利用超声波实现聚合物面键合，开启了超声波在微流控领域中的应用探索研究，其基本原理是利用超声致热作用使局部聚合物温升而实现聚合物界面键合。超声金属线键合不需加热，在施加压力的同时，在被焊件之间产生超声频率的弹性振动，破坏被焊件之间界面上的氧化层，并产生热量，使两固态金属牢固键合。实施工艺又可以分为球键合和楔形键合两种。其基本工艺过程：在两个被键合表面之间施加一定的力和超声，使被键合面产生塑性变形达到范德瓦耳斯力作用的紧密接触状态，进而在两表面之间形成键合。其整个工艺流程包括清洁、对准、键合条件施加及调控等多个步骤。