Reaktives Mikrogefüge und Packaging

Reaktives Mikrogefüge und Packaging - mechanische, thermische und elektrische Funktionalitäten

Ansprechpartner

Univ. Prof. Dr. -Ing. Jens Müller
Fachgebiet Elektroniktechnologie


Telefon: +49 3677 69-2606
e-mail:  jens.mueller@tu-ilmenau.de

Förderinformation

Fördermittelgeber:Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Förderkennzeichen: MU 3171/8-2

beteiligte Fachgebiete: Elektroniktechnologie

Laufzeit: 01.01.2024 - 31.12.2025

Projektinformation

In Weiterführung des Projekts PAK984/1 wird die Anwendung reaktiver metallischer Mehrschichtsysteme (engl. Reactive Multilayer Systems RMS) im Bereich von mikroskaligen Verbindungen der Aufbau- und Verbindungstechnik der Elektronik untersucht. Im Fokus steht dabei das Potenzial der Nutzung von reaktiven Multilagen, um einen angestrebten Verbindungsprozess über eine vordefinierte Lagenstruktur bzw. Morphologie für Fügepartner mit niedrigen bzw. stark differierenden Wärmeleitfähigkeiten einstellen zu können. Während die überwiegende Mehrheit der bisherigen Untersuchungen auf dem Gebiet des RMS-Bondens stehts das Verbinden von Si mit Sl, Metall mit Metall und Si mit Metall untersucht hat, konzentrierten sich die Untersuchungen in diesem Projekt auf das reaktive Bonden von zwei keramischen LTCC-Substraten oder von Silizium mit LTCC-Substraten. Die aus dem Vorprojekt gewonnenen Erkenntnis, dass neben der Wärmeleitfähigkeit auch die Oberflächenrauhigkeit einen entscheidenden Einfluss auf die Ausbildung der direkt abgeschiedenen reaktiven Multilagenschichten und nachfolgend auf den Reaktionsprozess hat, wird in den Untersuchungen einbezogen. Aufgrund der teilweise unerwarteten Erkenntnisse, die in der ersten Projektphase gewonnen werden konnten, werden die ursprünglichen Ziele des Folgeprojekts stärker auf die Entwicklung eines besseren Verständnisses der Adhäsionsmechanismen für das RMS-Bonden von thermisch niedrig leitenden Substraten wie den verwendeten Glaskeramiken ausgerichtet. Es soll ein Modell entwickelt werden, das die wechselseitigen Beziehungen zwischen Randbedingungen (Wärmeleitfähigkeit, Rauhigkeit, Schichtdicken, etc.) und Prozessparametern (Reaktionsgeschwindigkeit und Temperatur) und deren Auswirkung auf die Fügehaftung beschreibt. Auf der experimentellen Seite geht dies mit der Entwicklung eines neuartigen In-situ-Testsubstrats einher, das eine direkte Temperaturmessung während der Reaktion an der Verbindungsstelle erlaubt.