[發明專利]適于陽極鍵合用的材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410492073.7
• 申請日: 2014-09-12
• 公開（公告）號: CN104341764B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 陰旭;劉翠榮;吳志生
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: C08L71/02
• 分類號: C08L71/02;C08K3/00;C08K3/24;C08K3/22;C08K3/38;C08K3/32
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技術領域

本發明涉及材料制備領域，尤其涉及一種適于陽極鍵合用的材料及其制備方法。?

背景技術

封裝是復雜MEMS制造的重要環節之一。陽極鍵合又是封裝技術中最主要的方法，它最大的特點就是可以在比較低的溫度下，在不加中間材料的情況下利用直流電場直接實現材料的固態連接。這種方法具有工藝簡單、鍵合強度高、密封性好等優點。?

目前采用陽極鍵合技術進行封裝時，研究多集中在玻璃與硅、玻璃與金屬的結構上。在鍵合過程中，玻璃作為陰極材料，金屬或硅作為陽極材料，而作為陰極鍵合材料的玻璃目前只有美國康寧公司生產的Pyrex7740玻璃符合鍵合要求，因為它作為一種固體電解質材料，含有堿金屬離子，基本上表現為離子電導。該玻璃體的結構比晶體疏松，堿金屬離子能夠穿過大于其原子大小的距離而遷移，同時克服一些位壘。?

但是，Pyrex7740玻璃只有在較高鍵合溫度下才能實現理想鍵合，并由此引起較大的鍵合應力，對微機電系統的前端工藝和結構造成損壞；同時Pyrex7740玻璃電解質材料價格高。?

發明內容

本發明的實施例提供一種適于陽極鍵合用的材料及其制備方法，可以降低陽極鍵合封裝時預熱溫度和減小封接殘余應力，提高微電子器件封裝的質量。?

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：?

一種適于陽極鍵合用的材料的制備方法，包括：?

選取LiBF₄，LiPF₆，TiO₂，Al₂O₃中的一種與等質量的LiClO₄混合均勻后，采用固相反應方法燒結得到的它們的復合物；其中，所述復合物種兩者的比例為1∶1；?

將所述復合物與聚環氧乙烷PEO粉體烘干后放入瑪瑙球罐中進行球磨，其中，所述PEO粉體與所述復合物的質量比為2∶10-2∶20；所述?PEO的粉體純度大于99.36％，粒度小于80μm，分子量大于500萬，選用直徑為3到6mm瑪瑙球，球料比設計在50∶1-100∶1范圍內，轉速218r/min，濕法球磨5小時，干法球磨8小時，球磨在行星式高能球磨機上完成；最后在60℃真空下干燥48h后獲得高分子固體電解質材料P(EO)n-LiX的粉體。?

可選的，所述方法還包括：?

采用壓片機將球磨好的所述P(EO)n-LiX的粉體壓制成厚度為2～3mm，直徑為20mm的圓片狀。?

一種適于陽極鍵合用的材料，為由上述的方法制備出來的高分子固體電解質材料。?

本發明實施例提供的適于陽極鍵合用的材料的制備方法，制作出高分子固體電解材料，由于PEO分子鏈柔性好，鏈段運動快，玻璃化轉變溫度(Tg)是非晶態聚合物的一個重要的物理性質，而鋰鹽和納米無機填料種類的選擇和含量控制，可以有效降低高分子固體電解質材料的玻璃化轉變溫度，這樣不僅可以改變PEO與鋰鹽之間的絡合結構，還能更有效的阻礙高分子固體電解質的結晶，使得無定形區的含量增加，鍵合溫度下電導率更高；從而可以降低陽極鍵合前的預熱溫度，達到減小封接殘余應力的目的。另外由于高分子固體電解質材料具有離子導電性、粘彈性、熱膨脹系數小和可加工性等性能，在鍵合過程中可降低鍵合溫度和減小封接殘余應力，從而提高微電子器件封裝的質量。?

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的一種適于陽極鍵合用的高分子固體電解質材料的制備方法的流程示意圖；?

圖2為本發明實施例提供的一種壓片機的壓片過程的結構圖。?

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。?

本發明實施例提供了一種適于陽極鍵合用的高分子固體電解質材?料的制備方法，所述方法包括以下步驟：?

S1、選取LiBF₄，LiPF₆，TiO₂，Al₂O₃中的一種與等質量的LiClO₄混合均勻后，采用固相反應方法燒結得到的它們的復合物。?