Mikro- und Nanowerkstoffe für die Aufbau- und Verbindungstechnik

Die fortschreitende Miniaturisierung (Steigerung der Integrationsdichte) elektrischer Kontakte der Aufbau- und Verbindungstechnik sowie die Komplexität der eingesetzten Materialsysteme (Heterointegration, Grenzflächenproblematik) stellen sehr hohe Anforderungen an die Prozessierung (Low-Temperature- & Low-Pressure-Verbindungstechniken), an die Wärmeableitung (besonders beim vertikalen Stapeln von Chips) und an die Zuverlässigkeit (neue Materialien, Grenzflächen, CTE-Mismatch usw.) der eingesetzten Technologien. Diese Anforderungen verschieben den Fokus der AVT langfristig in den Nanobereich, da Nanomaterialien und nanostrukturierte Oberflächen sowohl optimierte Materialeigenschaften als auch die gewünschte Skalierung ermöglichen.

Die wichtigsten Themen aus dem Bereich Technologie sind:

  • Solid-Liquid-Interdiffusion-(SLID)-Mikrokontakte mit Sn, SnAg, Cu, In, Ni;
  • Cu/Cu-Diffusionskontakte mit selbstorganisierten Monolagen (Flip-Chip-Bonden mit Ultraschall);
  • Hybridbondkontakte mit Cu und SiO2;
  • Polymerbasierte Kontakte für Abdichtungen am Chip;
  • Galvanische Abscheidung von In als Lotmaterial für Mikrokontaktanwendungen;
  • Inspektionsverfahren (Metrology) für Mikrokontakte;
  • Nanodraht-basierte Cu/Cu-Mikrokontakte.

Im Bereich Analyse werden folgende Themengebiete bearbeitet:

  • Charakterisierung intermetallischer Phasen in Lot- und SLID-Kontakten (Kinetik, Gefügeanalyse, Korrosion);
  • Ursachenforschung für die Ausbildung nanoporöser SLID-Kontakte;
  • Beschleunigte Alterung/ Zuverlässigkeitstests für Mikrokontakte (bspw. SLID- und Hybridbondkontakte);
  • Mechanische Festigkeit von SLID-, Cu/Cu- und polymerbasierten Kontakten;
  • Charakterisierung galvanischer Cu-Schichten und Lotschichten sowie Orientierungsanalyse mit EBSD;
  • Analyse der Prozesseinflüsse auf die Mikrostruktur bleifreier Lotwerkstoffe.
Skalierung der Interconnect-Systeme für Fine-Pitch-Verbindungen
Ansprechpartnerin
Prof. Dr.-Ing.
Juliana Panchenko
Tel.: 
(0351) 463 36229