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MEMSデバイスの真空封止

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共振型のMEMSセンサ・アクチュエータには空気の粘性が大敵です。ここでは、セラミックパッケージ*1とスライドガラス*2を用いたエポキシ*3真空封止を説明します。

真空チャンバ(真空蒸着装置)を用いた真空封止

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使用する機器は、ロータリーポンプ程度の真空度が得られるものであれば、なんでもOKです。たとえば、真空蒸着装置や、RIEのロードロック室が使えるでしょう。

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まず、セラミックパッケージの中にMEMSデバイスを固定して、電気配線(ワイヤボンディング)をすませておきます。次に、良く練って混合した2液製のエポキシ接着剤を用意します。あらかじめ真空中で脱泡しておくと良いでしょう*4。エポキシをセラミックパッケージの土手の上に軽く載せて、真空チャン中で蓋をします。ただし、その蓋の閉め方にコツがあります。最初から蓋をしておくと、パッケージ内部の真空引きができません。少しだけ隙間を空けておいて、真空引きします。真空引きの最中に、短時間だけリークバルブを開けると真空チャンバ内の圧力が大気圧に戻ろうとします。このときに蓋が閉まります。

チョロQを使ったリモート蓋閉め

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真空封止の蓋閉めを「自動化」する方法として、ラジコン・チョロQ*5を用いることができます。左の動画を見て頂ければ、ご理解頂けるでしょう。

真空中でのMEMSデバイスの特性

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真空封止することで、明らかに共振MEMSのQ値が向上します。これまでの経時変化観察により、真空度が6ヶ月以上保たれることが分かりました。

チョロQ式真空封止の発明者


*1 京セラ製、24ピン
*2 松波硝子製、赤血球計測用
*3 ニチバン・アラルダイト12時間硬化
*4 そうしないと封止するときに発泡して、カマキリの卵のようになります。
*5 http://www.takaratomy.co.jp/products/choroq/

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Last-modified: Sat, 10 May 2008 01:16:03 JST (3426d)