Incollare significa unire due oggetti insieme con un sigillo (spesso in modo permanente)

La microtecnologia coinvolge vari tipi di processi di incollaggio

Utilizzato nell'imballaggio di circuiti integrati e nell'assemblaggio di circuiti stampati. Non sarà trattato in questa lezione.

- Incollaggio wafer

- Incollaggio del filo

- Incollaggio del chip flip

Incollaggio di wafer

1: come un modo per realizzare wafer di partenza avanzati SOI)

2: come un modo per creare strutture e cavità 3D complesse che creano funzionalità del dispositivo (camere, canali, ugelli...)

3: come metodo di confezionamento per creare ambienti chiusi3 (pacchetti sottovuoto per specchi risonatori e dispositivi IR)

Requisiti di incollaggio:

- superfici lisce (su scala nm)

- cialde piatte (su scala cm)

(contatto intimo)

- nessuna particella (vuoti più grandi delle particelle)

- corrispondenti CTE (altrimenti sottolinea)

- chimica superficiale adeguata (idrofila)

Procedura di incollaggio del wafer:

- rimozione delle particelle

- modifica della chimica superficiale

- (opzionale) pompaggio del vuoto

- (opzionale) allineamento wafer

- giunzione a temperatura ambiente

- applicazione di forza/calore/tensione (opzionale) assottigliamento del wafer

Considerazioni sul legame:

Proprietà del legame

- Quali sono i legami chimici che legheranno?

- Esiste naturalmente o si è formato per trattamento?

- Forza del legame?

- Permanente vs temporaneo?

Incollaggio: materiali

- Compatibilità chimica

- Tolleranza alla temperatura

Temperatura di formazione del legame

Temperatura di funzionamento del dispositivo

- CTE (coefficiente di dilatazione termica) non corrispondente tra i materiali

- Qualità della superficie (rugosità; ondulazione)

- Particelle superficiali

Incollaggio: considerazioni sulla produttività

- Disponibilità di attrezzature (gli strumenti di produzione hanno un funzionamento automatizzato da cassetta a cassetta)

- Compatibilità di processo (compatibilità IC: temperatura e contaminazione)

- Rendimento del processo

- Portata

- Costo

- Maturità

Collante adesivo

- pulizia delle superfici

- rivestimento a rotazione di polimero

- indurimento iniziale (cottura a solvente)

- evacuare il vuoto (opzionale)

- unisciti ai wafer

- pressione e/o calore di polimerizzazione finale

Vantaggi dell'incollaggio adesivo:

- temperature intorno ai 100°C (>Tg)

- tollerante a (alcune) contaminazioni di particelle

- wafer strutturati possono essere incollati

- processo semplice ea basso costo

Incollaggio anodico

- Incollaggio anodico (AB) = Incollaggio termico assistito dal campo

- Vetro e metalli incollati

- Vari tipi di vetro

Vetro Pyrex Corning 7740 più comune per l'incollaggio anodico

CTE vicino a quello di Si

- La ricottura del vetro prima o dopo l'incollaggio può ridurre le sollecitazioni dovute al disallineamento del CET

Fusione/incollaggio diretto/termico:

- Materiali identici incollati

- Nessun problema di CTE

- Obbligazioni naturalmente disponibili

- Applicare calore/pressione per migliorare l'adesione

- Si-si

- Vetro-vetro

- Polimero-polimero

Fissaggio termico polimerico (1):

Alzare la temperatura sopra la Tg

> ammorbidire

>contatto intimo (tenere premuto abbastanza a lungo)>raffreddare sotto la Tg

>Interfaccia di legame indistinguibile dai materiali sfusi (perché gli stessi legami!)

Legante polimerico (2):

Addolcimento mediante trattamento superficiale con solvente

> Contatto intimo (tenere premuto abbastanza a lungo)

>Incollaggio anche di diversi polimeri!

>In teoria un processo a temperatura ambiente

>In pratica difficile controllare lo spessore dello strato ammorbidito

Assegnazione C-SOl

Sei un produttore di wafer SOl.

Desiderate offrire wafer C-SOl ai vostri clienti.

Ciò comporta molti problemi tecnici poiché ogni design è unico:

- Spessore strato dispositivo SOl Spessore BOX

- profondità della cavità

- dimensione del truciolo

- pellicola o nessuna pellicola sul fondo della cavità: quali processi verranno eseguiti in seguito?

- ......

C-SOI commerciale/contractua

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Una presentazione PowerPoint che presenterai ai potenziali produttori di MEMS cercando di persuaderli ad adottare C-SOl.

Il pubblico include ingegneri e capi.