以氬氣做為微電阻銲的遮護氣體之研究

Abstract

在本論文中提出以氬氣做為微電阻銲組裝微結構之遮護氣體的研究，結構以黃光微影、濺鍍與電鍍等表面金屬微加工技術製成，設計上利用V型樑電熱式致動器輸出銲接所需要的壓力，藉由結構在接觸面上會產生接觸電阻，在氬氣的環境下通入電流時候會因此產生局部高溫，使得材料鎳融熔進而產生接合，再利用探針拉扯測量其銲接強度，銲接點尺寸為 。 在量測結果方面，可以得知在我們所設計的幾何尺寸下，在氬氣環境下與在空氣環境下銲接相比較其銲接後接觸電阻平均可下降達23%，且銲接後接觸電阻範圍較為穩定；使用氬氣時可減少初始接觸電阻對銲接後強度的影響且銲接強度較為穩定，範圍控制縮小66%；銲接能量與銲接強度呈較明顯正相關，可控制銲接能量改變銲接強度；但也發現使用氬氣做為微銲接遮護氣體時為電阻銲相較於在空氣環境下需要至少多餘2.6焦耳的能量才能成功銲接。 在微機電的領域中，前人發表欲使用微電阻銲使用在三維立體微致動器與微感測器組裝與電流導通，但仍有銲接點氧化現象。本論文的結果證明使用氬氣做為微電阻銲之遮護氣體是有效改善銲接製程與品質的，在未來有很大的機會實現利用微電阻銲的原理來三維立體元件的組裝。