Desenvolvimento de um processo de soldagem anódica para sensores de pressão e microestruturas mecânicas.

• Ano de defesa: 1998
• Autor(a) principal: Caldas, Gilson Tavares
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Anodic welding; Pressure sensors; Sensores de pressão; Soldagem anódica
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-08102024-112514/

Neste trabalho, apresentamos um estudo do processo de soldagem anódica entre silício e vidro (Pyrex 7740) visando a sua aplicação no desenvolvimento de sensores de pressão e de microestruturas mecânicas. Para tanto, realizamos a caracterização mecânica do processo e, também, uma análise da influência dos elevados campos elétricos utilizados nas características de ruptura de óxidos finos de capacitores MOS. As lâminas de silício utilizadas, na características da resistência mecânica do processo de soldagem anódica entre o Pyrex 7740 e o silício, eram do tipo p com orientação cristalográfica , diâmetro de 3 polegadas, resistência de 10-20 \'ômega\'cm e espessura de 381 \'mü\'m +ou- 50 \'mü\'m. Os substratos de Pyrex 7740 tinham dimensões 10mm x 15mm e espessura de 1,52mm. As soldas ocorreram em temperaturas variando entre 300 graus celsius e 380 graus celsius e tensões de 400V à 1000V. Nos testes de resistência mecânica a solda mostrou ter uma resistência à tração superior a 5 MPa, que é um valor excelente se tivermos em mente sua aplicação em encapsulamento em nível de estrutura de sensores de pressão e selamento de cavidades em microdispositivos fluídicos. Os capacitores MOS foram construídos em lâminas de silício tipo p, com 3 polegadas de diâmetro, polidas nas duas faces, orientação cristalográfica , resistência de 5-10 \'ômega\'cm e espessura de 580 \'mü\'m +ou- 20 \'mü\'. O óxido de porta, com espessura de 20nm, foi crescido termicamente pelo processo de RTP à temperatura de 1100 graus celsius. As soldas dos capacitores com vidro foram realizadas em temperatura entre 375 e 380 graus celsius, com uma tensão de trabalho de 600V e 800V, respectivamente. A caracterização elétrica revelou que a maioria destes dispositivos romperam em campos elétricos classificados entre baixos e médios. A corrente de fuga antes da realização da soldagem estava numa faixa localizada entre 10 pA e 80 pA. Após a solda a corrente de ) fuga apresentou um aumento em torno de três ordens de gandeza, 40nA à 80 nA.