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Au-Au 键合在 MEMS 领域的利用
颁布功夫：
2025-06-24
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Au-Au 键合（Au-Au bonding/金金键合）在 MEMS 领域中是一种常见的晶圆键合技术 ，重要用于实现微器件之间的封装、电互连或结构衔接。由于金拥有良好的导电性、化学不变性和抗氧化能力 ，Au-Au 键合在高机能、高靠得住性 MEMS 器件的造作中拥有沉要利用价值。
Au-Au 键合是将两个镀有金层的表表 ，在肯定温度和压力前提下直接进行键合的一种同种资料扩散键合技术。它的道理基于固相扩散过程：在加热和加压前提下 ，两个金表表接触后 ，原子在界面上产生扩散 ，形成原子级衔接。最终形成机械强度高、电机能优的结合层。
MEMS 器件 ，如惯性传感器、压力传感器、RF MEMS等通常必要真空或受控空气环境以保险机能。Au-Au 键合因其优异的密封性和抗侵蚀能力 ，成为气密性封装的优选工艺。
例如 ，博世（Bosch）在 MEMS 加快度计和陀螺仪的利用中便选取了Au-Au 键合 ，以确保器件持久不变运行。Au-Au 键合拥有低电阻、高导电性和优异的抗电迁徙机能 ，合用于高频 RF MEMS ，如5G射频滤波器、毫米波天线等和功率 MEMS ，如 MEMS 继电器等。在 CMOS-MEMS 集成中 ，Au-Au 键合可实现晶圆级互连 ，削减封装尺寸并提升信号齐全性。 Au-Au 键合可接受高温（>300°C）和机械应力 ，合用于汽车电子、航空航天等严苛环境下的 MEMS 器件。
案例进建 Au-Au 键合及其流片测试了局
Au-Au 键合截面
通过使用CFMEE WB 8 晶圆键合机的 Au-Au 键合配方 ，自动执行热压键合流程 ，在高温高压的前提下维持足够长的键应功夫 ，冷却至室温后取出晶圆。在这之后 ，通过晶圆划片机将键合后晶圆切成数个5x5mm的芯片。为了能在SEM（扫描电子显微镜）下观察到键合界面 ，必要置样处置芯片。通过下图可能清澈地看到金金热压键合截面的现实键合成效 ，SEM测试显示金金界面齐全融合 ，原子级扩散充分 ，形成了机械强度高、电机能优的结合层 ，验证了优良的热压键合质量。
CFMEE 晶圆对准键合解决规划
WA 8
WB 8
CFMEE WA 8晶圆对准机支持亚微米级对准 ，合用于MEMS器件的精密键合。WA 8晶圆对准机搭载光学对准系统可确保金层图案的精确匹配 ，以削减对准后的偏移量。将装载已对准后的晶圆堆的夹具移入CFMEE WB 8 晶圆键合机后执行热压键合程式 ，键合后偏移不变节造在6微米内（金金扩散键合工艺）。
Au-Au 键合通常需高温（200-400°C）和高压（10-100kN） ，CFMEE WB 8键合机选取？榛杓 ，支持可调温控和压力均匀性（±1%）。键合系统提供高达100kN的键合力 ，合用于4/6/8英寸晶圆的热压键合工艺。Au-Au 键合较长的键应功夫必要设备极高的高压高温不变性以确保键合质量 ，这些都可能通过使用CFMEE WB 8 晶圆键合设备实现。除此之表 ，CFMEE WB 8 支持高真空或惰性气体环境以提升键合质量 ，可合用于必要真空封装的MEMS器件。
结论
Au-Au 键合作为一种高机能MEMS封装和互连技术 ，凭借其优异的物理与电学个性 ，宽泛利用于对气密性、导电性和靠得住性要求高的MEMS器件。共同使用CFMEE WA 8和WB 8晶圆键合设备 ，即可实现高精度、高质量的晶圆级Au-Au键合工艺。
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