Enllaç per termocompressió
L'enllaç per termocompressió descriu una tècnica d'unió d'oblies i també es coneix com a unió per difusió, unió per pressió, soldadura per termocompressió o soldadura d'estat sòlid. Dos metalls, per exemple, or(Au) - or(Au), es posen en contacte atòmic aplicant força i calor simultàniament.[1] La difusió requereix un contacte atòmic entre les superfícies a causa del moviment atòmic. Els àtoms migren d'una xarxa cristal·lina a una altra basant-se en la vibració de la xarxa cristal·lina.[2] Aquesta interacció atòmica uneix la interfície.[3] El procés de difusió es descriu mitjançant els tres processos següents:
- difusió superficial.
- difusió del límit del gra.
- difusió a l'engròs.
Aquest mètode permet que l'estructura interna protegeixi paquets de dispositius i estructures d'interconnexió elèctrica directa sense passos addicionals al costat del procés de muntatge en superfície.[4]
Els materials més establerts per a l'enllaç per termocompressió són el coure (Cu), l'or (Au) i l'alumini (Al)[5] a causa de les seves altes velocitats de difusió.[6] A més, l'alumini i el coure són metalls relativament tous amb bona ductilitat.
L'enllaç amb Al o Cu requereix temperatures ≥ 400 °C per assegurar un segellat hermètic suficient. A més, l'alumini necessita una gran deposició i requereix una força aplicada elevada per penetrar l'òxid superficial, ja que no és capaç de penetrar a través de l'òxid.
L'enllaç per termocompressió està ben establert a la indústria CMOS i realitza dispositius integrats verticals i producció de paquets de nivell d'hòsties amb factors de forma més petits.[7] Aquest procediment d'enllaç s'utilitza per produir sensors de pressió, acceleròmetres, giroscopis i MEMS de RF.[8]
Referències
[modifica]- ↑ «Thermocompression Bonding - an overview | ScienceDirect Topics» (en anglès). https://www.sciencedirect.com.+[Consulta: 28 octubre 2022].
- ↑ Farrens, S. (2008). "Wafer-Bonding Technologies and Strategies for 3D ICs". Tan, C. S. : 49–85, Springer US. DOI:10.1007/978-0-387-76534-1
- ↑ «Thermo Compression Bonding - Fraunhofer ENAS» (en anglès). https://www.enas.fraunhofer.de.+[Consulta: 28 octubre 2022].
- ↑ Jung, E. and Ostmann, A. and Wiemer, M. and Kolesnik, I. and Hutter, M. (2003). "Soldered sealing process to assemble a protective cap for a MEMS CSP". : 255–260. DOI:10.1109/DTIP.2003.1287047
- ↑ «What is Thermo Compression Bonding» (en anglès). https://benatav.com.+[Consulta: 28 octubre 2022].
- ↑ «Atomic diffusion bonding of wafers with thin nanocrystalline metal films». , p. 706–714.
- ↑ «Thermocompression bonding» (en anglès). https://www.finetechusa.com.+[Consulta: 28 octubre 2022].
- ↑ Tsau, C. H. and Spearing, S. M. and Schmidt, M. A. «Characterization of wafer-level thermocompression bonds». , p. 963–971.