Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Optimierte reaktive Bondtechnologie auf der Basis neuartiger Zirkonium-Systeme für den Einsatz

in der Mikrosystemtechnik

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Weiterentwicklung der reaktiven Fügetechnologie zur erfolgreichen Anwendung in der Mikrosystemtechnik. Erstmalig wird dabei auf den Einsatz von neuartigen reaktiven Multischichtsystemen (RMS) auf Zirkonium-Silizium-Basis fokussiert. Durch Anwendung von Zr/Si-RMS können die zum Fügen notwendigen Schichtdicken, sowie die Kosten der reaktiven Fügetechnologie signifikant reduziert werden. In Verbindung mit einer sehr geringen Reaktionsschwindung und der Nutzbarmachung höherschmelzender Lote werden Assemblys mit herausragenden Eigenschaften, wie hochfeste und stressarme Verbindungen mit guter elektrischer und thermischer Leitfähigkeit sowie niedriger Bauteilbelastung während des Fügeprozesses, erwartet. Im Projektverlauf werden RMS und geeignete Bondinterfaces entwickelt und optimiert, sowie deren Abscheideprozesse und Strukturierungsmöglichkeiten auf Bauteil- und Waferebene evaluiert. Weiterhin werden vorhandene Geräte zur Fügeprozesstechnik zum reaktiven Fügen von Chips, Bauteilen und Wafern angepasst und mit geeigneten Zündeinrichtungen erweitert. Anhand von Bondversuchen mit Testcoupons und anschließender Charakterisierung der Fügeverbindungen werden Schichtsysteme und die Fügeprozesstechnik in einem iterativen Prozess optimiert. Der Nachweis des RMS-Fügeprozesses wird anhand von Funktionsmustern auf Bauteil- und Waferebene erbracht. Am Projektende werden kleine und mittlere Unternehmen aus unterschiedlichen Branchen in der Lage sein, die reaktive Fügetechnologie auf der Basis von Zirkonium-Silizium-Schichten für ihre Produkte zu nutzen.