玻璃与铝共阳极连接工艺研究及界面机理分析

研究了铝与玻璃的阳极连接方法,采用公共阳极法和直流电源实现了玻璃/铝/玻璃的多层连接,这为多层晶片的连接以及复杂微电子装置的没计提供方法和理论基础.通过SEM、EDS和GD-OES分析手段分析了玻璃/铝的结合界面.采用instron-5544万能材料试验机进行拉伸实验发现断裂发生在玻璃基体中,这表明界面的结合强度高于玻璃基体的强度,SEM断口形貌分析表明断裂界面呈贝壳状的解理断面,说明运用公共阳极可以实现多层晶片的良好键合.实验表明在温度为350℃ ～ 450℃,电压在为400～ 800V时,玻璃-铝-玻璃的键合质量较高.     

不同厚度比S304/Q235复合板矫直过程中性层的偏移规律

为了提高S304/Q235复合材料矫直过程的精度,在Abaqus有限元软件中分析了双金属复合材料板的弹塑性变形和矫直过程。此外,对不同厚度比双金属复合板的中性层偏移进行了分析研究。结果表明,双金属复合板的中性层偏移量取决于复合板的屈服强度和厚度比。将理论计算、数值模拟和实验结果进行对比,得到了中性层偏移量的拟合公式,验证了其正确性,分析了中性层偏移状态的动态变化。本研究为建立高精度矫直力模型提供了理论依据。     

SHS离心法的钢管内壁金属与陶瓷连接界面微观组织

采用离心分离自蔓延高温合成技术制备了内村陶瓷的复合钢管,测试了谊铜管的抗剪强度,采用扫描电镜SEM和X射线衍射分析等测试方法观察了内衬陶瓷复合钢管的陶瓷层显微组织、结构和陶瓷层的物相组成.测试了内村陶瓷复合钢管的陶瓷屡显往硬度和宏观硬度.研究结果表明,SHS离心法制备的复合管为3层结构,沿径向分为钢管屡、过渡层和陶瓷层.双层梯度结构及树枝状变织结构,提高了陶瓷内村结合强度,使复合管内村屡具有良好的力学性能.     

ZrO2电解质陶瓷与Al的阳极键合连接机理分析

在一定连接工艺参数下,进行ZrO2电解质陶瓷与Al的阳极键合工艺试验,并在万能电子材料试验机上对ZrO2电解质陶瓷与Al的阳极键合连接接头进行剪切强度试验.采用扫描电镜、超轻元素能谱仪及X射线衍射仪分析连接界面微观组织、成分分布、界面相结构及剪切断口.试验结果表明,ZrO2的表面活化处理提高了ZrO2/Al的连接性,结合界面在阳极键合条件下形成高的氧离子迁移率及静电场力是促进结合的主要因素;过渡区ZrO2-SiO2-Al2O3 的多界面固相反应是结合形成的主要原因;ZrO2/Al接头的剪切断裂位置位于ZrO2与过渡区的结合界面,启裂区位于ZrO2的近界面区,扩展并终断于Al与过渡区界面;终断区断口形貌表明Al/过渡区界面具有较高的接合质量.     

Residual Stress and Deformation Analysis of Static Bonding Multi-layer Pyrex7740 Glass and Aluminum

Residual stresses and deformation of static bonding multi-layer Pyrex7740 glass and aluminum have important effects on performances of bonding parts. The stress and strain finite element analysis of anodic bonding can optimize the structure and process design, reduce the workload of the experiments, shorten the production cycle, improve the bonding quality, and reduce the process costs. In this paper, residual stresses and deformation in the static bonding two-layer(glass/aluminum), three-layer(glass/aluminum/glass),five-layer(glass/aluminum/glass/aluminum/glass)and seven-layer(glass/aluminum/glass/aluminum/glass/aluminum/glass) samples have been analyzed using nonlinear finite element simulation software MARC. The simulation results show that the shear stress distribution and deformation distribution in different multi-layer glass and aluminum samples are similar. The stress distribution along thickness at different typical positions in all multi-layer samples has characteristics of pulse pattern, which has pulse peak at the position of transition layers and then decreases abruptly to the minimum value at the positions of glass and aluminum. The maximum shear stress is located in the outside surface area in the transition layer between the top unconstrained glass layer and aluminum layer. The displacement distribution along thickness in all multi-layer samples increases gradually from the constrained bottom glass layer to the top unconstrained glass layer with abrupt step increase in the aluminum layers. The maximum deformations occur in aluminum layers. It is found that the minimum deformation distortion and the minimum shear stress occur in the three-layer static bonding sample.     

玻璃与铝在不同层数结构下的阳极键合界面应力特征分析

采用共阳极接法对不同层数的玻璃与铝实现阳极键合,通过XRD分析结果显示,键合界面过渡层主要是3Al2O3·2SiO2,并运用MARC有限元软件对不同层数的键合结构进行模拟,通过对键合后产生的残余应力进行比较分析,结果表明:由于多层结构的对称性,最大残余应力发生在中心处的过渡层,研究结果为MEMS器件在多层封装结构设计中提供理论依据。     

高速列车组焊柔性化自动焊接夹具系统设计研究

以国内铝合金高速列车车体型材组装焊接为研究对象,设计出适用于组焊高速列车各种型材板的柔性化自动焊接夹具系统.实现了铁路用柔性焊接夹具的国产化,打破国外对这一领域的垄断.本系统实现了对不同型号高速列车不同型材的组装焊接,可完成对高速列车车顶、车底、侧墙、以及平顶圆顶对接等功能.在真正意义上实现了高速列车型材焊接夹具的柔性...     

多层静电键合专用设备的研制

静电键合是MEMS器件加工的重要技术之一,在MEMS生产制造过程中,由于其本身的结构特点以及组成材料的要求,常常需要进行多层材料(功能元件)间的连接,目前通常采用2个电极通过一次电极反接的方式实现多层样片之间的静电键合,但是第2次键合过程中在第1次键合面形成的反向电压会减弱键合的强度,本文针对这种情况研刺了1套双阴极共...     

PEO基聚合物固体电解质的键合性能

为了促进微机电系统封装技术的发展, 设计了应用聚氧化乙烯 (polyethylene oxide, PEO) 作为主体材料, 通过掺杂不同的锂盐获得聚合物固体电解质用于阳极键合进行封装.阳极键合对材料的要求主要是具有离子导电性, 因此采用X射线小角衍射 (small-angle X-ray scattering, SAXS) 和傅里叶红外光谱 (Fouriex transform infrared radiation spectroscopy, FTIR) 对设计的高分子固体电解质的导电机理进行分析.研究结果表明:LiClO₄的离解能更小;锂离子的迁移数更多;随着其质量分数的增加, 电导率更高;通过键合结果发现, PEO-LiClO₄和金属铝键合界面过渡层的产生是两者得以焊合的关键.     

AZ31B镁合金板材在矫直过程中中性层的偏移规律

基于CaBa2004拉压不对称性屈服准则,从弹塑性力学角度对AZ31B镁合金板材矫直过程进行了分析,推导出AZ31B镁合金板材在矫直过程中中性层偏移量计算公式.该公式表明中性层偏移量与弹区比和板厚密切相关.通过与数值模拟结果对比,分析了理论值和数值模拟结果的误差及造成误差的原因.说明了 AZ31B镁合金板材在矫直过程中...