面向即时查验芯片超声波精密键合的熔接构造及工艺参数.pdfVIP

第 24卷 第 5期 光学 精密工程 Vo1．24 No．5 2016年 5月 OpticsandPrecisionEngineering M av．2016 文章编号 1004—924X(2016)05—1057—08 面向即时检测芯片超声波精密 键合的熔接结构及工艺参数 p 刘 冲，周利杰，梁 超，李经民 (大连理工大学 辽宁省微纳米及系统重点实验室，辽宁大连 116023) r 摘要 ：针对芯片即时检测 (POCT)芯片对键合精度 、键合强度 、生产效率和生物兼容性的要求 ，基于超声波键合技术设计 f 了结构化 的导能筋布置形式和阻熔导能接头结构 。研究了超声波键合时间和键合压力对微通道高度保持性能的影响， 确定了精密超声波键合工艺参数。利用高精度显微镜、拉伸试验机和羊全血分别对键合后芯片的微通道高度、键合强 P 度 、微通道密闭性 以及液体 自驱动性能进行 了测试 。结果表 明：所设计 的导能筋布置形式合理可靠 ；利于芯片各功能的 集成 ，阻熔导能接头结构能够较精确地控制键合后微通道 的高度 ，键合精度达到 2“m；全血驱动时间的极差在 20S以 内；所确定的键合工艺参数能够实现高强度的键合 ，键合强度不小于 2．5MPa。该熔接结构及工艺参数具有键合精度 e 高、键合强度高、生物兼容性好和熔接均匀等优点 ，可应用于医用 POCT芯片产品中。 关 键 词 ：即时检测芯片；超声波键合 ；熔接结构 ；通道高度 ；工艺参数 l 中图分类号 ：TB559：TN405 文献标识码 ：A doi：10．3788／OPE1057 o Jointstructureandprocessingparametersofultrasonicprecision i bondingforpoint—of-caretestingchips g LIU Chong，ZHOU Li—jie，LIANGChao，LIJing—min (KeyLaboratoryforMicro／NanoTechnologyandSystem ofLiaoningProvince， s DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China) *C0r】Ps0 gauthor，E-mail：jingminl@dlut．edu．cn P Abstract：FortherequirementsofPoint—Of-CareTesting(POCT)chipsforbondingprecision，bonding strength，productivityandbiologicalcompatibility，thispaperdesignsastructuredenergydirectorand aweldlimitedjointstructurebasedonultrasonicbonding．Theinfluenceofultrasonicbondingtime z and bonding pressure on m icrochannel’S height main