Projekt: Indu2React

Entwicklung eines modularen Freischwingersystems für das induktive Bonden von mikroelektromechanischen Systemen

Das Wafer-Level-Packaging mit dem Waferbonden als etablierte Technologie in der Aufbau- und Verbindungstechnik findet vielfältige Anwendung bei der Verkapselung von MEMS. Je nach zu erzielender Anwendung sowie thermischer und mechanischer Belastbarkeit der Systeme kommen unterschiedliche Verfahren und Bondmaterialien zum Einsatz. Bisher angewendete Füge- bzw. Bondverfahren basieren auf ganzheitlicher Wärmeübertragung mit Prozesstemperaturen von über 400 °C durch externe Wärmequellen bei gleichzeitig hohen Druckbelastungen. Folglich können temperatursensitive Bauelemente und heterogene Materialverbindungen mit unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten nur bedingt hergestellt werden, da Spannungen in der Fügezone zum Versagen der Verbindungen bzw. zu erheblichem Verzug führen. Mit der Anwendung des induktiven Bondens kann neben der Vermeidung unerwünschter und zeitintensiver Heizprozesse auch eine signifikante Verringerung der Kosten und Prozesszeiten erzielt werden. Um diese signifikanten Vorteile nutzen zu können, werden jedoch angepasste Spulen und eine spezialisierte Generatortechnik benötigt.

Kern des FuE-Projekts ist zunächst die Auslegung und Realisierung eines Multi-Spulensystems mit neuartigem segmentiertem Aufbau, eingebettet in keramische Substrate mit beidseitiger Strukturierung und Durchkontaktierung. Hierbei soll zudem ein neuartiges Generatorsystem in Form eines Clusters aus Mini-HF-Generatoren basierend auf einem Freischwinger-System entwickelt werden. Dieses soll eine separate und gesteuerte Erwärmung jedes Spulenclusters ermöglichen. Das Bondmodul und das Generatorsystem sollen für die Entwicklung und Erprobung eines induktiven Waferbondprozesses Anwendung finden.

Projektpartner
LCP Laser-Cut-Processing GmbH; COBES GmbH;
TU Chemnitz: Zentrum für Mikro-und Nanotechnologien; Professur Umformtechnik

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