微波加热在微电子和纳米封装中的应用

微波加热可以从根本上加速高分子材料的固化过程^[35]，同时可以把热量集中在高分子材料中，因此采用这一方法能最小化其周围材料的温升和相关热应力。

目前，许多系统都采用微波加热来固化微电子器件。Sinclair等人^[36]提出的新型“FAMOBS”（http：//www.famobs.org）系统使用了一个开放式烘箱。该烘箱安装在一个能完成拾放动作的机械手上，它能一次加热或固化一个单独的元器件，因而能减少或消除与固化过程中元器件内产生的多余热应力有关的各类问题。

为了准确地模拟微波下高分子的固化过程，必须采用整体法。该过程不能视为一系列离散的步骤，而必须视作一个结合了各个步骤中电磁和热物理特性的复杂耦合过程，因为该过程的每个步骤都会从根本上影响其他步骤，如图2.9所示。

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图2.9 高分子微波加热固化过程中各个步骤的相互耦合

分析微波加热时，一个重要的问题是电磁问题与热物理问题之间时间尺度上的不一致。微波源的工作范围在1～30GHz，因此电场分布状况的大幅变化在皮秒以下的时间尺度下就非常明显。但是热物理特性的大幅变化在秒（持续时间的万亿倍）的时间尺度上才比较显著。因此，解决这个问题的关键是找到一种分析方法来把皮秒级和宏观级的分析结合起来。

人们采用了很多方法来确定合适的稳态电场分布。这些方法一般都依赖于时谐状态下的电场。电场到达时谐状态时，电场的幅值变化迅速，但其模态结构的分布保持不变。如果电场达到了时谐状态（或者假定其已经达到），电场幅值可通过采用时间平均值或方均根值或傅里叶变换（通常是离散的）进行求解。使用连续傅里叶变换进行分析时，变换后的电场被用来确定电介质载荷的吸收功率，相邻吸收功率间的偏差则被用来确定是否达到了电场幅值的收敛时谐解。