硅微陀螺儀封裝的有限元建模分析.pdf

1、MEMS封裝是MEMS的關(guān)鍵技術(shù)之一，MEMS封裝的可靠性是保證MEMS器件實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能的必須條件。微慣性器件的封裝與一般微電子器件的封裝工藝不同，其封裝工藝涉及的內(nèi)容非常豐富，值得研究的問(wèn)題也非常多。本文主要以硅微陀螺儀的封裝為研究重點(diǎn)，應(yīng)用理論及有限元軟件ANSYS和LS-DYNA對(duì)硅微陀螺儀封裝中的貼片工藝，引線鍵合過(guò)程，封裝外殼的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，為建立硅微陀螺儀封裝中關(guān)鍵工藝的技術(shù)規(guī)范、提高硅微陀螺儀封裝質(zhì)量

2、有著重要的指導(dǎo)意義。
　　論文的研究工作主要包括以下內(nèi)容：
　　首先，對(duì)MEMS常見(jiàn)貼片工藝及硅微陀螺儀封裝中的粘膠貼片方法進(jìn)行了介紹，運(yùn)用有限元軟件ANSYS建立了粘膠貼片工藝有限元模型，分析了粘膠彈性模量、熱膨脹系數(shù)以及粘膠幾何尺寸對(duì)硅微陀螺儀芯片應(yīng)力以及翹曲量的影響。
　　第二，描述引線鍵合技術(shù)及引線鍵合過(guò)程，對(duì)非線性有限元以及彈塑性基本理論進(jìn)行了概述。介紹ANSYS/LS-DYNA軟件的使用及分析能力，對(duì)引線鍵

3、合過(guò)程進(jìn)行建模分析，分析了超聲波振幅、超聲波頻率以及摩擦系數(shù)對(duì)鍵合金球和焊盤(pán)應(yīng)力、應(yīng)變的影響。并通過(guò)引線鍵合拉力實(shí)驗(yàn)測(cè)試了鍵合拉力強(qiáng)度，驗(yàn)證了軟件分析結(jié)果對(duì)于合理設(shè)置鍵合工藝參數(shù)、提高鍵合質(zhì)量有一定的指導(dǎo)意義。
　　第三，設(shè)計(jì)一種帶橡膠減振墊的硅微陀螺儀封裝外殼，運(yùn)用有限元軟件ANSYS對(duì)有無(wú)橡膠減振墊兩種封裝外殼進(jìn)行建模，分析了結(jié)構(gòu)受沖擊載荷作用時(shí)的動(dòng)態(tài)特性。最后通過(guò)軸向沖擊實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，當(dāng)封裝結(jié)構(gòu)受到?jīng)_擊時(shí)，橡膠減振墊能夠快速