优化高分子电解质与铝阳极键合：提升MEMS封装的关键策略

本文主要探讨了高分子固体电解质（Polyethylene Oxide, PEO）与铝（Al）阳极的键合性能在微电子机械系统（Micro-Electro-Mechanical Systems, MEMS）封装中的应用。由吴常雄、刘翠荣和阴旭三位作者合作，他们的研究得到了国家自然科学基金项目（51275332）以及山西省研究优秀创新项目的资金支持。刘翠荣教授作为通讯联系人，她的研究领域专注于MEMS器件的微连接技术和异种材料连接及界面，已在国内外核心期刊上发表多篇论文，部分被SCI和EI收录，并拥有发明专利。 文章的核心研究目的是提升MEMS封装技术的效率和可靠性，选择PEO-LiClO4作为高分子固体电解质，因为其具有良好的导电性和离子迁移能力。实验中，键合电压和预热温度被证明对锂离子的迁移数和导电性有显著影响。通过红外光谱（FTIR）分析，揭示了锂离子在PEO中迁移的机理，即锂离子首先与氯酸根离子（ClO4-）离解，接着与碳氧键形成络合物。 相较于LiPF6和LiBF4，LiClO4与PEO之间的反应减弱了络合结构，导致其更为松散，从而在高静电场作用下更容易促进锂离子的扩散和迁移。利用扫描电子显微镜（SEM）、超景深显微观察和能谱仪（EDS）对键合后的界面进行详细分析，发现过渡层的存在对于实现稳定的键合至关重要。这层过渡层可能涉及到材料间的化学反应或物理相互作用，有助于增强两者的结合力。 文章的关键词包括：高分子固体电解质（SPE）、阳极键合和过渡层。从技术分类角度，该研究可以归类到材料科学和技术领域（TG415）。总体来说，这项工作对于理解和优化微电子封装过程中的高分子-金属界面行为具有重要意义，为MEMS封装技术的发展提供了新的理论依据和实践指导。