MEMS芯片器件用非蒸散型吸气剂的研究状况

摘要

随着"物联网"时代的来临及智能芯片推出,在全世界范围内掀起了MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)芯片器件发展浪潮。高端的MEMS芯片器件需要在其内部安置吸气剂以维持器件的真空度,它是保证芯片器件长寿命和高灵敏性的关键材料,对于芯片器件的安全性具有重要意义。本文分别从薄膜吸气剂和块体吸气剂两方面,介绍了非蒸散型吸气剂的发展过程,分析了国内外Zr基、Ti基合金非蒸散型吸气剂的合金化改性、激活工艺、吸气性能、制备工艺等方面研究进程,如薄膜吸气剂主要通过物理气相沉积法(Physical Vapor Deposition,PVD),调整工艺参数,形成有序疏松多孔状纳米晶结构组织,以达到高吸气量、低激活温度的目的,工艺侧重提高薄膜的孔隙率和比表面积;块体吸气剂主要通过粉末冶金烧结而成,吸气后材料表层逐渐粉化暴露出新鲜吸气表面,达到不断吸气的目的。总结了目前薄膜吸气剂和块体吸气剂存在的问题,如:块体吸气剂在应用过程中会发生脱粉现象,严重影响MEMS器件的寿命和灵敏性,目前学者对影响块体吸气剂掉粉问题的前期工艺研究比较少,急需进行改善。最后,本文对非蒸散型吸气剂未来的研究方向进行了展望。