Reactive microjoining and packaging

Das Projekt untersucht die Anwendung reaktiver metallischer Mehrschichtsysteme im Bereich von mikroskaligen Verbindungen der Aufbau- und Verbindungstechnik der Elektronik. Im Zentrum steht dabei das Potenzial der Nutzung von reaktiven Multilagen, um einen angestrebten Verbindungsprozess über eine vordefinierte Lagenstruktur bzw. Morphologie einstellen zu können. Im Unterschied zu allen bisher publizierten Lösungen zum reaktiven Bonden im IC-Bereich unterscheidet sich das vorgeschlagene Projekt dadurch, dass neben dem reaktiven Verbindungsprozess auch die dadurch entstehenden Funktionseigenschaften der Verbindung (elektrisch, thermisch, mechanisch) genau bestimmt werden sollen. Die Funktionalitätsprüfungen konzentrieren sich dabei auch auf die Langzeitstabilität dieser Eigenschaften und damit die Zuverlässigkeit der Verbindung. Dieser Ansatz ermöglicht eine grundlegende Bewertung und Validierung der auch die Nutzungsmöglichkeiten dieser Verbindungsvariante für verdeckte flächenhafte Kontaktanordnungen (z.B. Flip-Chip-Technik) untersucht werden. 

In Bezug auf die für den reaktiven Mikroverbindungsprozess angestrebte Wärmeerzeugung und -übertragung besteht ein neuer Ansatz in der Ausnutzung vorbestimmter Morphologien und Lagenstrukturen der auf Bauteiloberflächen abgeschiedenen Reaktivmaterialien, die eine "idealisierte" Morphologie und Mikrostruktur von hergestellten reaktiven Mehrlagenstrukturen nachbilden sollen (z.B. über Aufbringen von vorgefertigten reaktiven Folien oder Pulvern auf die spezifische Substratmorphologie). Durch die Optimierung dieser "anwendungsadaptierten" Morphologie-Lagenstruktur-Kombination soll langfristig für den Fügeprozess das Temperaturprofil und der Erstarrungsfrontverlauf so festgelegt  werden, dass dadurch die gewünschte Funktionseigenschaften ohne weitere Nachbearbeitsschritte eingestellt werden können.