空间应力作用下的金属薄膜微电极韧性-蠕变断裂机理及解决方法研究

在聚合物电化学检测毛细管电泳芯片热压键合过程中，金属薄膜微电极在盖片与基片的交界处极易发生断裂，在对断裂模式和断裂原因进行分析的基础上，提出采用断口分析和分子动力学模拟分析两种方法对该断裂机理进行研究。为了解决电极断裂问题，首次提出一种电极加热辅助真空热压键合方法。在进行芯片热压键合时，对电极进行通电加热，为了避免电极氧化，使键合过程在真空环境下进行。建立芯片的电极加热辅助真空热压键合模型，利用有限单元法进行数值分析，分析的结果用于指导键合工艺的设计和优化。研制出多种集成金属薄膜微电极的聚合物电化学检测毛细管电泳芯片。.目前国内外尚未见有同类研究的报道，本项目研究成果将促进聚合物电化学检测毛细管电泳芯片走向批量化、实用化，对于聚合物MEMS封装同样具有重要的理论意义和实际应用价值。