Склеивание означает соединение двух объектов вместе печатью (часто навсегда).

Микротехнология включает в себя различные типы процессов склеивания.

Используется в упаковке ИС и сборке печатных плат. Не будет рассматриваться в этой лекции.

- Склеивание пластин

- Соединение проводов

- Склеивание флип-чипов

Склеивание пластин

1: как способ сделать продвинутые стартовые пластины SOI)

2: как способ создания сложных трехмерных структур и полостей, которые создают функциональные возможности устройства (камеры, каналы, сопла...)

3: как метод упаковки для создания закрытых сред (вакуумные пакеты для резонаторов, зеркал и ИК-устройств)

Требования к склеиванию:

- гладкие поверхности (в нм-шкале)

- плоские пластины (в см масштабе)

(интимный контакт)

- отсутствие частиц (пустоты крупнее частиц)

- соответствие CTE (в противном случае напряжения)

- подходящий химический состав поверхности (гидрофильный)

Процедура склеивания пластин:

- удаление частиц

- модификация химии поверхности

- (опционально) вакуумная откачка

- (опционально) выравнивание пластин

- присоединение комнатной температуры

- применение силы/тепла/напряжения (опционально) для утончения пластин

Рекомендации по склеиванию:

Свойства облигаций

- Какие химические связи будут связывать?

- Существуют в природе или образуются в результате лечения?

- Прочность сцепления ?

- Постоянный или временный?

Склеивание: материалы

- Химическая совместимость

- Допустимая температура

Температура образования связи

Рабочая температура устройства

- несоответствие КТР (коэффициент теплового расширения) между материалами

- Качество поверхности (шероховатость, волнистость)

- Поверхностные частицы

Склеивание: соображения производительности

- Наличие оборудования (производство станков автоматизировано, от кассеты к кассете)

- Совместимость с технологическими процессами (совместимость с IC: температура и загрязнение)

- Выход процесса

- Пропускная способность

- Расходы

- Зрелость

Склеивание

- очистка поверхности

- центрифугирование полимера

- начальное отверждение (запекание в растворителе)

- откачать вакуум (опционально)

- присоединиться к вафлям

- конечное давление отверждения и/или тепло

Преимущества клеевого соединения:

- температура около 100°C (>Tg)

- устойчив к (некоторым) загрязнениям частицами

- структурированные пластины можно склеивать

- низкая стоимость, простой процесс

Анодное соединение

- Анодное соединение (AB) = термическое соединение в поле

- Склеивание стекла и металлов

- Различные виды стекла

Стекло Corning 7740 Pyrex наиболее распространено для анодного склеивания.

КТР близок к Si

- Отжиг стекла до или после склеивания может снизить напряжения из-за несоответствия КТР.

Сплавление/прямое/термическое соединение:

- Склеивание идентичных материалов

- Нет проблем с КТР

- Облигации естественно доступны

- Применение тепла/давления для улучшения сцепления

- Си-Си

- Стекло-стекло

- Полимер-полимер

Полимерное термоскрепление (1):

Поднять температуру выше Tg

>размягчение

>интимный контакт (удерживать достаточно долго) >охлаждение ниже Tg

> Поверхность склеивания неотличима от сыпучих материалов (потому что те же связки!)

Полимерное связующее (2):

Смягчение путем обработки поверхности растворителем

> Интимный контакт (держите достаточно долго)

>Склеивание различных полимеров тоже!

>Теоретически процесс при комнатной температуре

>На практике сложно контролировать толщину размягченного слоя

Назначение C-SOl

Вы являетесь производителем пластин SOl.

Вы хотели бы предложить своим клиентам пластины C-SOl.

Это приводит к множеству технических проблем, поскольку каждый дизайн уникален:

- Толщина слоя устройства SOl BOX-толщина

- глубина полости

- размер чипа

- пленка или отсутствие пленки на дне полости - какие процессы будут выполняться после этого?

- ......

C-SOI коммерческий/контрактный

Вам нужно более тесно сотрудничать с покупателем:

- поделиться дизайном

- поделиться обработкой

- разносить вафли по кругу

- договориться о проверках/качестве

Разработайте бизнес-модель для C-SOI!

Вывод:

Презентация в PowerPoint, которую вы представите потенциальным производителям МЭМС, пытаясь убедить их принять C-SOl.

Аудитория включает инженеров и боссов.