Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme
Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme

Waferbonden

Unter dem Begriff Waferbonden werden alle permanenten oder temporären Fügeverfahren verstanden, die zur Verbindung zweier oder mehrerer Wafer mit und ohne Zwischenschicht genutzt werden können. In der Abteilung System Packaging stehen neben den traditionellen permanenten Waferbondverfahren, wie dem Siliziumdirektbonden, dem anodischen Bonden, Glas Fritte Bonden und adhäsiven Bonden auch metallische Fügeverfahren wie das eutektische oder das Thermomompressionbonden zur Verfügung.

 

Waferbondverfahren werden zur Montage von Sensor- und Aktorkomponenten, für die Fertigung von Substratmaterialien für HF-Bauelemente und für die Waferlevelintegration von elektronischen, mikromechanischen oder optischen Komponenten angewendet und im Hinblick auf ihre Anwendungsparameter (z.B. Temperatur), Ausbeute und Festigkeit fortwährend optimiert. Weitere Ansätze für Technologieentwicklungen sind durch die zunehmende Materialvielfalt in der Mikrosystemtechnik gegeben. Insbesondere Kunststoffe, Metalle und Keramiken werden derzeit intensiv untersucht, um Aspekte wie Temperatur-, Medienbeständigkeit oder auch niedrige Kosten in die Produktentwicklung einzubeziehen.

Themenschwerpunkte Waferbonden

Glasfritbonden
Eutektisches Bonden
Reaktives Bonden
Laserunterstütztes Bonden
Anodisches Bonden
Adhäsives Bonden
Siliziumdirektbonden

Um die Aufbauhöhe zu reduzieren ist in den letzten Jahren der Bedarf an gedünnten Wafer drastisch gestiegen. Mit Dicken unter 50 μm sind diese ultradünnen Wafer biegbar und vereinfachen neuartige Anwendungen wie das Durchkontaktieren gestapelter Wafer (Through-Silicon Vias, TSV). Für die Herstellung ultradünner Wafer wurden in den letzten Jahren verstärkt neue temporäre Waferbond- und Debondverfahren erarbeitet, die bei Reduzierung der Materialdicke eine mechanische Stabilität der Wafer gewährleistet. Die Abteilung System Packaging legt dabei den Fokus auf ein adhäsives Debondverfahren, welches es ermöglicht, den Device vom Carrier-Wafer bei Raumtemperatur wieder zu trennen.

Für das permanente und temporäre Bonden auf Waferlevel steht eine vollständige Reinraum-Präparationslinie einschließlich Charakterisierungsausrüstung für die Bearbeitung von 4" bis 8"-Substraten zur Verfügung.