System Packaging

Forschungsschwerpunkt: 3D / MEMS Packaging

Wafer-to-Wafer Bonden

 

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 adhäsive Bonden auch metallische Fügeverfahren wie das eutektische Bonden zur Verfügung.

Diese Verfahren 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.

So wird beispielsweise das Thermokompressionsbonden, das Solid-liquid Interdiffusion Bonding (SLID) oder das Fügen durch den Einsatz reaktiver, nanoskalierter Multilagensysteme als Verbindungstechnologie zwischen zwei Metallen untersucht. Für andere Verfahren ist die Vorbehandlung durch spezielle Prozesse, wie Plasmaaktivierung oder chemisch mechanische Polierprozesse, bedeutend. Neben einer nasschemischen Wafervorbehandlung kann durch chemisch-reaktive Plasmaentladungen die Festigkeit von direkt gebondeten Materialverbünden gesteigert werden (plasmaaktiviertes Bonden).