石墨烯压力传感器Au-Si共晶键合的气密性封装 |
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引用本文: | 吴天金,王俊强.石墨烯压力传感器Au-Si共晶键合的气密性封装[J].电子元件与材料,2023(5):539-544. |
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作者姓名: | 吴天金 王俊强 |
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作者单位: | 1. 中北大学仪器与电子学院;2. 中北大学前沿交叉学科研究院 |
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摘 要: | 针对石墨烯压力传感器的高气密性封装要求,设计了一种应用于石墨烯压力传感器的Au-Si键合工艺。采用Au-Si键合工艺只需要在传感器的密封基板表面生长一层100 nm的SiO2,并在生长的SiO2表面溅射金属密封环,密封环金属采用50 nm/300 nm的Ti/Au。使用倒装焊机在380℃以及16 kN的压力环境下保持20 min完成传感器芯片与基板的键合,实现石墨烯压力传感器的气密性封装。键合完成后对键合指标进行表征测试,平均剪切力可达19.596 MPa,平均泄露率为4.589×10-4 Pa·cm3/s。通过对键合前后石墨烯传感器芯片电阻检测,电阻输出平均值变化了3.36%,键合前后电阻输出相对稳定。对传感器进行静态压力检测,其灵敏度>0.3 kΩ/MPa,非线性<1%FS。实验结果表明,石墨烯压力传感器采用Au-Si键合工艺进行气密封装不仅工艺简单,且强度高。
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关 键 词: | Au-Si键合 石墨烯 压力传感器 气密封装 |
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