Wafer Bonding Begrepen: Kernproces voor MEMS, NEMS en Micro-elektronica

Wafer bonding is het proces van het creëren van een apparaat voor een micro-elektro-mechanisch systeem (MEMS), een nano-elektro-mechanisch systeem (NEMS), of een opto- of micro-elektronisch object. Een "wafer" is een kleine plak halfgeleidermateriaal, zoals silicium, gebruikt om circuits en andere elektronische apparaten te maken. Tijdens het bondingproces worden de mechanische of elektrische apparaten aan de wafer zelf gefuseerd, wat resulteert in de creatie van de afgeronde chip. Wafer bonding is omgevingsafhankelijk, wat betekent dat het alleen kan plaatsvinden onder een strikte reeks zorgvuldig gecontroleerde omstandigheden.

Drie Essentiële Voorwaarden

Om het proces van wafer bonding te volbrengen, zijn drie dingen vereist. De eerste is dat het substratooppervlak — de wafer zelf — vrij moet zijn van problemen; dit betekent dat het plat, glad, en schoon moet zijn voor de bonding om succesvol plaats te vinden. Daarnaast moeten de elektrische of mechanische materialen die gebonden worden ook vrij zijn van defecten en fouten. Ten tweede moet de temperatuur van de omgeving precies ingesteld zijn, afhankelijk van de specifieke bondingmethode die gebruikt wordt. Ten derde moeten de druk en toegepaste kracht die tijdens bonding gebruikt worden exact zijn, wat fusie toestaat zonder de mogelijkheid van barsten of anderszins beschadigen van vitale elektronische of mechanische onderdelen.

Bonding Technieken

Er zijn een aantal verschillende wafer bonding technieken, afhankelijk van de specifieke situatie en de typen materialen die gebonden worden. Directe bonding is bonding zonder het gebruik van enige intermediaire lagen tussen de elektronica en het substraat. Plasma geactiveerde bonding, aan de andere kant, is een directe bonding proces gebruikt voor materialen met hydrofiel oppervlakken, materialen wier oppervlakken aangetrokken worden tot en opgelost worden door water. Thermocompressie bonding omvat het verbinden van twee metalen met een kracht- en warmte stimulus, essentieel 'samen lijmen'. Andere bonding methoden omvatten lijmbonding, reactieve bonding, en glas frit bonding.

Testen Na Bonding

Eenmaal de wafers samengebonden, moet het gebonden oppervlak getest worden om te zien of het proces een succes was. Normaal gesproken wordt een deel van de opbrengst geproduceerd tijdens een batch apart gezet voor zowel destructieve als niet-destructieve testmethoden. Destructieve testmethoden worden gebruikt om de algehele afschuifsterkte van het afgeronde product te testen. Niet-destructieve methoden worden gebruikt om te evalueren of er barsties of abnormaliteiten zijn verschenen tijdens het bondingproces, wat helpt om te garanderen dat het afgeronde product vrij is van defecten.

About Mechanics staat bekend om accurate en betrouwbare informatie. We selecteren zorgvuldig betrouwbare bronnen en hanteren een streng feitencontroleproces om de hoogste standaarden te waarborgen. Lees ons editoriële proces voor meer informatie over onze toewijding aan nauwkeurigheid.