一种基于粉末烧结工艺的三维MEMS结构金属填充方法技术

本发明专利技术公开了一种基于粉末烧结工艺的三维MEMS结构金属填充方法，属于高精密电子机械领域，采用金属粉末填充三维MEMS结构后在保护气体氛围下进行烧结的步骤，整个工艺过程无液体环境，最大程度避免了液体的不稳定和气泡的产生对微米尺度结构可能造成的影响，填充效果好。同时工艺过程较为简单，与传统的电镀工艺相比大大缩短了时间，提高效率，适合批量生产进而提高了产能；该发明专利技术对于结构的形状尤其是深宽比要求较小，可灵活应用于电镀无法实现的高深宽比结构中，提高了兼容性。

A metal filling method of 3D MEMS structure based on powder sintering process

【技术实现步骤摘要】
一种基于粉末烧结工艺的三维MEMS结构金属填充方法
本专利技术涉及高精密电子机械领域，尤其涉及一种基于粉末烧结工艺的三维MEMS结构金属填充方法。
技术介绍
微机电系统(MEMS,Micro-Electro-MechanicalSystem)，也叫做微电子机械系统、微系统、微机械等，指尺寸在几毫米乃至更小的高科技装置。微机电系统其内部结构一般在微米甚至纳米量级，是一个独立的智能系统。MEMS工艺具有精度高、尺寸小、适合批量生产等特点，在高精密电子机械设备中被广泛使用，而三维的MEMS结构可以更加充分利用基底垂直方向的空间，提高器件的功率密度，因此，在MEMS结构中尤其垂直方向上实现电气互联是提高能效的步骤。目前实现电气互联的金属填充方法主要是电镀。铜具有良好的电学性能和热学性能，并且产量大，是电镀的理想材料。铜的通孔电镀即是利用电解化学反应原理，阳极金属失去电子变为金属离子，离子被电源提供的电流驱动，在电镀液中运动至阴极得到电子变为金属单质，最终附着在阴极表面通孔内累积生长，完成填充。通常电镀电路包括电镀电源、导线、阴极、阳极和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于粉末烧结的三维MEMS结构金属填充方法，其特征在于，采用金属粉末填充三维MEMS结构后在保护气体氛围下进行烧结的步骤。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于粉末烧结的三维MEMS结构金属填充方法，其特征在于，采用金属粉末填充三维MEMS结构后在保护气体氛围下进行烧结的步骤。


2.根据权利要求1所述的基于粉末烧结的三维MEMS结构金属填充方法，其特征在于，所述金属粉末为铜锡合金、铜铝合金或铜锌合金的预合金粉末。


3.根据权利要求2所述的基于粉末烧结的三维MEMS结构金属填充方法，其特征在于，所述铜锡合金预合金粉末的铜锡体积比为1：1，平均粒度为15μm。


4.根据权利要求1所述的基于粉末烧结的三维MEMS结构金属填充方法，其特征在于，所述保护气体采用惰性气体。


5.根据权利要求4所述的基于粉末烧结的三维MEMS结构金属填充方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气或氩气。


6.根据权利要求5所述的基于粉末烧结的三维MEMS结构金属填充方法，其特征在于，所述氮气的浓度为90～100％。


7.根据权利要求4所述的基于粉末烧结的三维ME...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐天彤，李海旺，陶智，黄雨佳，孙加冕，翟彦欣，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11