随着产业经济的快速发展,各类终端产品的数量将达到空前的规模,对微机电系统MEMS（Micro-Electro-MechanicalSystem）器件及传感器的市场需求也将迅速增加,其应用领域已发展到各行各业。封装是制造MEMS器件的重要环节之一,其质量将直接影响到MEMS器件的使用寿命。高分子固体电解质是最近几年大力发展起来的一种功能性材料。由于主体高分子的原料来源非常丰富,且相对其它无机材料有着独特的结构、容易加工和容易改性的特点,因此,作为MEMS器件的封装材料,相对其它材料,高分子具有不可取代的优异性能,从而能进一步推动MEMS产业技术的发展。本文首先选用聚氧化乙烯（PEO）作为主体材料通过主要采用高能球磨法添加不同的电解质锂盐,设计并制备适合于和金属铝进行阳极键合的离子导电高分子固体电解质材料P（EO）n-LiX（X=BF₄,ClO₄,PF₆）,探讨球磨时间和转速等工艺参数对球磨质量的影响;进而确定锂盐的种类和含量;利用超景深显微镜、X射线衍射、DSC热分析法、傅立叶红外光谱分析和紫外吸收光谱分析等手段对P（EO）n-LiX的络合机理进行了研究,研究不同锂盐种类及含量等参数对高分子固体电解质P（EO）n-LiX结晶度的影响,同时采用交流阻抗测试了不同锂盐种类及含量的高分子固体电解质P（EO）n-LiX的离子电导率;并对不同锂盐种类及含量的高分子固体电解质材料P（EO）n-LiX的力学性能进行了分析。研究结果表明:不同锂盐的加入并增加其含量,可以有效的阻碍PEO的结晶,提高非晶相所占比例,玻璃化转变温度更低,络合程度不断提高,从而引起P（EO）n-LiX室温电导率的提高;选用的锂盐种类所呈现的离子电导率大小依次是LiPF₆>LiClO₄>LiBF₄;并且当锂盐添加量达到20%时,高分子电解质的室温电导率最高。抗压和硬度试验结果表明:锂盐对主体PEO的力学性能也会产生影响。相同条件下,由于高氯酸的强酸性以及更强的自增塑作用,导致加入LiClO₄所制备的PEO-LiClO₄的力学性能最好,PEO-LiBF₄次之,PEO-LiPF₆最差。其次,本文选用自制的综合性能良好的PEO-LiClO₄为键合阴极材料,研究其与金属铝的阳极键合工艺。研究在不同键合电压下,不同LiClO₄含量的PEO-LiClO₄与金属铝键合过程中的键合电流随时间的变化规律,分析其键合质量,确定最佳工艺参数,并采用超景深显微系统分析两者键合界面的微观结构以及利用红外和能谱揭示其键合机理。研究认为,在同一键合电压下,不同LiClO₄含量的高分子固体电解质PEO-LiClO₄与金属铝键合过程中,随着锂盐的含量越多,瞬时出现的电流峰值也就越大,在选取的工艺参数范围内;当其它条件一定的情况下,随着键合电压的提高,产生的峰值电流大小排列依次是U800>U700>U600>U500>U200,其中800V的键合电压下,LiClO₄含量为20%时的峰值电流最高,结合率最好。PEO-LiClO₄与铝键合界面在室温下的拉伸强度表明,当锂盐含量为5%时,PEO-LiClO₄与铝键合界面拉伸强度为7.03MPa;当锂盐含量为10%时,键合界面拉伸强度为8.32MPa,当锂盐含量继续提高至20%时,PEO-LiClO₄与铝键合界面拉伸强度有所下降。键合界面微观结构分析结果表明:旁错构象分布的PEO分子链更有利于锂离子在电场中的传输,界面有效键合的机理在于“机械互锁-静电吸附-离子迁移-离子扩散-离子配位交换”一系列的作用;先是相互紧密接触的高分子固体电解质PEO-LiClO₄链段与金属铝在温度和压力的作用下相互被挤压进入各自表面的沟壑间隙,然后通电,界面在强静电场作用下PEO-LiClO₄中形成了一定的极化区,PEO-LiClO₄发生电离解络,解络后的Li⁺在强电场的作用下形成了自阳极向阴极的定向移动,从而使得两界面处的正负电荷互相吸附,形成了很强的静电吸引力,此时Al³⁺由阳极表明扩散至界面,并替代解络的Li⁺与主体高分子中PEO的醚氧原子再次配位,形成中间过渡层[（CH₂CH₂O）_n]₃Al;通过红外分析,中间过渡层还发现C=C和醛基新官能团的存在,新的官能团也是界面的基本组成;MARC有限元分析表明,相对两层的键合结构,PEO-LiClO₄/Al/PEO-LiClO₄三层对称设计,能有效的减小试件的变形,从而大大提高MEMS器件的键合质量。