Флип-чип пайка MEMS-сканера для лазерного дисплея с использованием электролитных шариков припоя AuSn

MEMS-сканер был флип-чип припаян с использованием электролитных шариков припоя AuSn. Микроэлектромеханический (MEMS) сканер в основном состоит из двух структур с вертикальными зубчатыми гребёнками. Для оптимизации условий пайки сканер подвергали флип-чип пайке при различных температурах. Для наблюдения микроструктур соединений и анализа их элементного состава использовали сканирующую электронную микроскопию (SEM) в сочетании с энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией (EDX). Прочность на сдвиг кристалла увеличивалась с повышением температуры пайки. В ходе испытания термического старения деламинация произошла в месте соединения у сканера, припаянного при 340 °C. Предполагается, что слой золота, служивший металлизацией контактной площадки, полностью растворился в расплавленном припоe AuSn, и в результате слой хрома оказался непосредственно подвержен воздействию припоя AuSn. По результатам испытаний на сдвиг кристалла и термического старения оптимальная температура пайки составила примерно 320 °C. Наконец, при использовании этого MEMS-сканера был получен оптический угол сканирования 32° при возбуждении на резонансной частоте в диапазоне 22,1–24,5 кГц переменным управляющим напряжением с постоянным смещением 100 В.