Klejenie wafli

Łączenie płytek to technologia pakowania na poziomie płytek do wytwarzania systemów mikroelektromechanicznych (MEMS), systemów nanoelektromechanicznych (NEMS), mikroelektroniki i optoelektroniki , zapewniając mechanicznie stabilną i hermetycznie zamkniętą kapsułkę. Zakres średnic płytek wynosi od 100 mm do 200 mm (4 cale do 8 cali) dla MEMS/NEMS i do 300 mm (12 cali) do produkcji urządzeń mikroelektronicznych. Mniejsze płytki były używane we wczesnych latach przemysłu mikroelektronicznego, a w latach pięćdziesiątych miały zaledwie 1 cal średnicy.

Przegląd

W systemach mikroelektromechanicznych (MEMS) i systemach nanoelektromechanicznych (NEMS) opakowanie chroni wrażliwe struktury wewnętrzne przed wpływami środowiska, takimi jak temperatura, wilgoć, wysokie ciśnienie i związki utleniające. Długoterminowa stabilność i niezawodność elementów funkcjonalnych zależy od procesu enkapsulacji, podobnie jak całkowity koszt urządzenia. Paczka musi spełniać następujące wymagania:

  • ochrona przed wpływami środowiska
  • rozpraszanie ciepła
  • integracja elementów z różnymi technologiami
  • kompatybilność z otaczającymi je peryferiami
  • utrzymanie przepływu energii i informacji

Techniki

Powszechnie stosowane i opracowane metody łączenia są następujące:

Wymagania

Klejenie płytek wymaga określonych warunków środowiskowych, które ogólnie można zdefiniować w następujący sposób:

  1. powierzchnia podłoża
    • płaskość
    • gładkość
    • czystość
  2. środowisko wiążące
    • temperatura wiązania
    • ciśnienie otoczenia
    • zastosowana siła
  3. materiały
    • materiały podłoża
    • materiały warstwy pośredniej

Rzeczywista więź jest interakcją wszystkich tych warunków i wymagań. Stosowaną technologię należy więc dobrać do istniejącego podłoża i określić specyfikację np. max. znośnej temperaturze, ciśnieniu mechanicznym lub pożądanej gazowej atmosferze.

Ocena

Połączone płytki są charakteryzowane w celu oceny wydajności technologii, siły wiązania i poziomu hermetyczności dla wytwarzanych urządzeń lub w celu rozwoju procesu. Dlatego pojawiło się kilka różnych podejść do charakteryzacji wiązań . Z jednej strony nieniszczące metody optyczne wykrywania pęknięć lub pustek międzyfazowych są stosowane obok technik niszczących do oceny wytrzymałości wiązania, takich jak próby rozciągania lub ścinania. Z drugiej strony do testowania hermetyczności wykorzystuje się unikalne właściwości starannie dobranych gazów lub zależne od ciśnienia zachowanie wibracyjne mikrorezonatorów.

  1. Bibliografia _ Choa (2005). „Niezawodność opakowań MEMS: utrzymanie próżni i stres wywołany pakowaniem” . Mikrosystem. Techno . 11 (11): 1187–1196. doi : 10.1007/s00542-005-0603-8 .
  2. ^ T. Gessner i T. Otto oraz M. Wiemer i J. Frömel (2005). „Sklejanie płytek w mikromechanice i mikroelektronice – przegląd” . Świat opakowań elektronicznych i integracji systemów . Świat opakowań elektronicznych i integracji systemów. s. 307–313.
  3. ^ A. Plössl i G. Kräuter (1999). „Bezpośrednie wiązanie wafli: dopasowanie przyczepności między kruchymi materiałami”. Nauka o materiałach i inżynieria . 25 (1–2): 1–88. doi : 10.1016/S0927-796X(98)00017-5 .

Dalsza lektura

  •   Peter Ramm, James Lu, Maaike Taklo (redaktorzy), Handbook of Wafer Bonding , Wiley-VCH, ISBN 3-527-32646-4 .
Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Wafer_bonding&oldid=1028799259 ”