硅-玻璃間的靜電鍵合技術(shù)始于1986年P(guān)omerantz所作的開創(chuàng)性工作。1968年，Pomerantz發(fā)現(xiàn)金屬與玻璃能在比熱鍵合低得多的溫度下通過靜電作用而牢固鍵合，并提出將硅與石英通過靜電力結(jié)合起來的構(gòu)想。由于硅與石英的熱膨脹系數(shù)相差較大，以及石英在鍵合條件下不良的導(dǎo)電性，因而未獲得實(shí)際上的成功鍵合。繼此之后的幾十年，人們圍繞著如何獲得優(yōu)異鍵合性能的元器件而進(jìn)行了廣泛的研究，用于鍵合的玻璃是研究開發(fā)的重點(diǎn)之一。研究體系包括熔融石英玻璃、Na₂O-CaO-SiO₂玻璃、K₂O-CaO-PbO玻璃、鋁酸鹽玻璃和硅酸鹽玻璃（如Pyrex玻璃）。研究重點(diǎn)在于硅-玻璃的牢固鍵合以及硅-玻璃在寬的溫度范圍的熱、力學(xué)性能的相匹配等方面。在眾多的玻璃體系中，與硅的熱學(xué)性能及力學(xué)性能相匹配并能滿足封裝工藝要求的玻璃主要是含少量堿金屬離子的硼硅酸鹽玻璃，國外將該種玻璃用于與硅片的封接已獲得滿意的結(jié)果。而目前國內(nèi)的同類型玻璃主要存在于硅的熱、力學(xué)性能不匹配的問題，不能滿足電子行業(yè)的需求。不論是國外的玻璃還是國內(nèi)的玻璃，都存在室溫電阻率高的問題，這決定了必須采用較高的封裝溫度和電壓長能實(shí)現(xiàn)封裝所要求的牢固化學(xué)鍵合。而且因封裝溫度高，產(chǎn)生的熱應(yīng)力也大。為了克服硅-玻璃封裝中存在的問題，國外有人提出微晶玻璃代替玻璃的科學(xué)構(gòu)想，并經(jīng)試驗(yàn)表明，采用微晶玻璃有許多優(yōu)越性：

①微晶玻璃的各項(xiàng)性能特別是與鍵合工藝密切相關(guān)的熱膨脹系數(shù)的可調(diào)性比Pyrex玻璃與95玻璃寬。也就是說用微晶玻璃與硅進(jìn)行鍵合時(shí)，兩者的熱膨脹匹配性更容易實(shí)現(xiàn)，可以在一個(gè)很寬的組成范圍，通過控制具有低膨脹甚至是負(fù)膨脹的微晶與具有正膨脹的玻璃相的含量，將微晶玻璃的熱膨脹系數(shù)調(diào)整到與硅基片相匹配。

②使用微晶玻璃時(shí)對鍵合條件的要求要比Pyrex玻璃與95玻璃低很多。用Pyrex玻璃與95玻璃與硅片進(jìn)行靜電鍵合時(shí)溫度高達(dá)450~500℃，直流電壓要求1100V；而用微晶玻璃時(shí)，由于微晶玻璃的室溫電阻率低，可以在溫度低于180℃、施加500V左右直流電壓的情況下順利完成鍵合。另外，由于鍵合溫度比較低，在鍵合結(jié)束之后產(chǎn)生的熱應(yīng)力也小，從而可防止結(jié)合片開裂、器件破壞及靈敏度受熱應(yīng)力影響等一系列問題。