SLID Bonden

CuSn-Bondrahmen

SLID Bonden

© Fraunhofer ENAS

© Fraunhofer ENAS

Im Rahmen der 3D-Integration spielen das Waferlevelpackaging und damit vor allem Bondverfahren mit metallischen Zwischenschichten eine Hauptrolle. Dabei stellt die metallische Bondverbindung nicht nur die stoffschlüssige Verbindung zwischen den einzelnen funktionalen Elementen des 3D Packages her, sondern kann gleichzeitig die Aufgaben der elektrischen Kontaktierung übernehmen und verbessert den Wärmetransport von innen nach außen. Das Solid Liquid Interdiffusion Bonden kennzeichnet ein Fügeverfahren, bei dem die Ausbildung von intermetallischen Phasen in einem Zweimetallsystem ausgenutzt wird.

Das Zweimetallsystem besteht dabei aus einem Metall mit hohem und einem Metall mit niedrigem Schmelzpunkt. Während als niedrigschmelzende Metalle vorwiegend Zinn (Sn) und Indium (In) zur Anwendungen kommen, eignen sich Metalle wie Kupfer (Cu), Gold (Au) und Silber (Ag) besonders als Bondpartner mit hohem Schmelzpunkt. Neben Au-Sn und Ag-Sn rückt aufgrund von Kosteneffizienz und Migration beim SLID-Bonden das Zweimetallsystem Cu-Sn in den Fokus wissenschaftlicher Untersuchungen. Beim Cu-Sn SLID Bonden werden Cu metallisierte Wafer mit einer Sn-Zwischenschicht gefügt. Die zu fügenden Oberflächen werden über einen Bonddruck in direkten, flächigen Kontakt zueinander gebracht. An den Grenzflächen zwischen den Cu- und den Sn-Schichten treten dabei Diffusionsprozesse auf und die intermetallische η-Phase (Cu6Sn5) wird gebildet.

 

 

 

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

© Fraunhofer ENAS

© Fraunhofer ENAS

© Fraunhofer ENAS