Dehnungsanalyse an ultradünnen Siliziumchips nach dem Umschmelzen von Gold/Zinn-Bumps

Abstract:
Im Zuge der Miniaturisierung von Mikrosystemen kommen flexible Komponenten immer häufiger zum Einsatz. Zum Beispiel werden bei Smart Cards inzwischen gedünnte CMOS-Chips mit Dicken von unter 80 µm eingesetzt. Flexible Komponenten sind auch für den Bereich der Medizintechnik von großem Interesse. Am Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik I (IWE1) werden ebenfalls gedünnte Siliziumchips entwickelt, um diese in flexible Folien integrieren zu können. Die am IWE1 hergestellten Chipdicken reichen von 5 bis 30 µm und ermöglichen minimale Biegeradien von 2 mm. In diesem Beitrag wird das mechanische Verhalten dieser Siliziumchips beim Aufschmelzen galvanisch aufgebrachter Gold/Zinn-Bumps untersucht. Im Vordergrund stehen dabei die Verformungen des Chips aufgrund des Umschmelzprozesses vor dem eigentlichen Lötprozess. Der Umschmelzprozess ist notwendig, um z.B. organische Galvanikrückstände aus dem Lot zu entfernen, die sonst zu Lunkern führen und damit die mechanische Stabilität und Lebensdauer der Lötverbindung reduzieren würden.