Selbst ausbreitende exotherme Reaktionen als interne Wärmequelle für die Aufbau- und Verbindungstechnik von Mikrosystemen

Abstract:
Das reaktive Bonden ist ein relativ neues Niedertemperatur-Fügeverfahren, welches auf der Erzeugung einer selbst ausbreitenden chemisch exothermen Reaktion in nano skaligen Mehrschichtsystemen beruht. Diese Reaktion wird als interne Wärmequelle genutzt um entsprechende Verbindungsschichten aufzuschmelzen und so stoffschlüssige Verbindungen zu generieren. Durch die interne Wärmequelle müssen die Fügepartner nicht mehr komplett erwärmt werden, was ein Fügen bei Raumtemperatur ermöglicht. Aus diesem Grund ist dieses Verfahren für mikrosystemtechnische Applikationen von Interesse. Das vorliegende Paper beschreibt die Anwendung kommerziell verfügbarer reaktiver Al/Ni Folien, um verschiedene Funktionsmuster zu fügen. Die so erzeugten Fügeverbindungen wurden mittels Rasterelektronenmikroskopie mikrostrukturell bewertet. Des Weiteren wurden nano skalige reaktive Schichtstapel, bestehend aus den Werkstoffen Titan (Ti) und amorphem Silizium (a-Si), mittels Magnetron Sputter Deposition auf unterschiedliche Substrate abgeschieden. Die selbst ausbreitenden Reaktionen sind dabei mit Hilfe von elektrischen Impulsen initiiert worden.