摘要
该论文通过探索引线键合技术的非传统应用，提出了将多种金属线材料异质集成到已制造和封装的MEMS器件中的新方法。引线键合技术传统上主要应用于器件封装领域，用于建立芯片与封装间的电气连接，因具有高吞吐量、操作灵活性和高精度定位等显著优势，被视为一种极具吸引力的后端工艺技术。通过充分发挥前沿引线键合技术的优势，并采用创新的连接理念替代传统微焊接方法，本研究成功构建了一个适用于多种金属线材料的通用集成平台。这一平台实现了经济高效的选择性集成工艺，能够成功连接和成型多种原本不具备可键合特性的金属线材。此外，这种金属线材的选择性集成方法为生成复杂悬空结构提供了简便途径，从而避免了后续加工工序的需要。论文第一部分详细介绍了在晶圆级集成不可键合的形状记忆合金线的研究成果，由此开发出了一种创新的微执行器制造方法。同时，研究通过在芯片级集成高性能电阻加热丝，成功制造出基于灯丝结构的红外发射器，研发出专门针对汽车酒精检测应用的非色散红外线气体传感技术。在第二部分中，展示了一系列采用传统热超声引线键合方法实现的非常规金属线集成应用案例。通过制造具有高深宽比特征的垂直键合线，成功研制出一种新型低成本一氧化氮气体传感器。随后利用引线键合工具的高精度定位特性，实现了导电金属芯的集成，用于制造高深宽比的硅通孔结构。最后研究评估了一种专为应力敏感型MEMS陀螺仪设计的先进封装方案，该方案创新性地完全采用键合线技术来实现芯片贴装。

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