MEMS bioérzékelők közvetlen, ultrahangos kötésének vizsgálata hajlékony hordozók esetén

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Krammer Olivér
Elektronikai Technológia Tanszék

Az agy működésének megismeréséhez, nem elég csupán az anatómiai felépítését vizsgálni, ahhoz hogy pontosabb képet kapjunk, szükség van az agy aktív működése közben végzett vizsgálatokra. Ehhez több módszer is a rendelkezésünkre áll, melyek nagy részében az idegsejtek (neuronok) által indukált ionáramokból adódó bioelektromos jeleket mérik. Ezen módszerek egyike a központi idegrendszerbe ültethető elektródák. Szakdolgozatom témája a Magyar Tudományos Akadémia Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézete által kifejlesztett agyba ültethető chip hajlékony hordozóra való ültetése termoszónikus kötés kialakításával, valamint a kötési paraméterek optimalizálása. Irodalomkutatásom során több témát tanulmányoztam többek között a hajlékony illetve merev hordozók anyagait, különböző típusait, valamint különbségeiket, továbbá a félvezető eszközök esetén alkalmazott fémezések anyagait, illetve azok felviteli módszereit. Ezeken kívül az elsőszintű chip összeköttetések létrehozásának különböző módszereire valamint a létrehozott kötések villamos és mechanikai tulajdonságainak vizsgálatához alkalmazott leggyakoribb módszerekre is kitértem. A minták létrehozásakor termoszónikus flip chip kötést alkalmaztam, és a fontosabb folyamatparaméterek változtatásának hatását vizsgáltam villamos illetve mechanikai szempontból. A villamos tulajdonságok vizsgálatát négyvezetékes ellenállásméréssel végeztem, tűs mérőberendezés segítségével, a mechanikai tulajdonságok vizsgálatához nyírószilárdság mérést alkalmaztam. A rendelkezésre álló mintákon mért eredmények alapján megállapítható, hogy a paraméterek változtatása a villamos ellenállásra lényegesen kisebb hatással van, mint a mechanikai szilárdságra. Az ellenállást az ultrahangos rezgetés teljesítménye befolyásolja a legnagyobb mértékben, mely növelésével az ellenállás csökken, a többi paraméter hatása azonban minimális. A nyírószilárdságra legnagyobb mértékben a kötőerő hat, melynek növelésével lényegesen nagyobb szilárdságú kötés hozható létre. A kötőerőn kívül az ultrahangos rezgetés időtartamának és teljesítményének hatása is jelentős. Az ellenállások esetében kivétel nélkül a legmagasabb értékű paraméterekkel készített mintáknál adódtak a legjobb eredmények, azonban a nyírószilárdság mérésekor láthatóvá vált, hogy a teljesítmény túlzott növelése a kötés szilárdságának romlásához vezet. A kapott eredmények alapján (a vizsgált paramétertéren) az optimális kötés létrehozásához a legmagasabb értékű hőmérsékletet, kötőerőt és rezgetési időtartamot, valamint közepes értékű rezgetési teljesítményt kell alkalmazni.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.