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Herstellung und Evaluierung nanoskaliger reaktiver Strukturen für den Einsatz von Niedertemperatur-Bondverfahren in der Mikrosystemtechnik

Development and evaluation of nanoscale reactive structures for low temperature bonding in microsystems technology
 
: Bräuer, J.; Hofmann, L.; Wiemer, M.; Gessner, T.

Verband der Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik -VDE-; Bundesministerium für Bildung und Forschung -BMBF-, Deutschland; VDI/VDE Innovation+Technik, Berlin:
MikroSystemTechnik Kongress 2009. Proceedings. CD-ROM : 12. - 14. Oktober 2009, Berlin
Berlin: VDE-Verlag, 2009
ISBN: 978-3-8007-3183-1
4 S.
MikroSystemTechnik Kongress <2009, Berlin>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer ENAS ()

Abstract
In der vorliegenden Arbeit wurden reaktive Multilagenfolien (NanoFoil), bestehend aus den Werkstoffen Nickel und Aluminium, direkt beschichtet und zum Fügen von unterschiedlichen Bauteilen verwendet. Weiterhin wurden Multilagensysteme, bestehend aus Titan/Silizium, mittels PVD-Verfahren auf Silizium Substrate abgeschieden. In diesen Strukturen konnten in wenigen Mikrometer hohen Schichtstapeln selbst ausbreitende Reaktionen generiert werden. Dabei zeigte sich, dass die Ausbreitung der Reaktionsfront stark abhängig von der Substrattemperatur ist. Darüber hinaus wird in der vorliegenden Arbeit ein völlig neuer Ansatz zur Erzeugung solcher Systeme, welcher auf der Vergrößerung der effektiven Diffusionsfläche bei gleichzeitiger Reduzierung der einzelnen Prozessschritte beruht. Hierfür erfolgen die Strukturierung der Substrate im Nanometerbereich mit Hilfe von Trockenätzprozessen und ein anschließendes Beschichten dieser Strukturen mittels elektrochemischer Abscheidung.

 

This paper describes the usage of RNT-NanoFoil. These Nickel / Aluminium foils have been directly covered with intermediate layers. Different components were bonded with these foils. In addition, titan/silicon multilayer systems were sputter deposited onto silicon substrates. Self-propagating exothermic reactions were detected in these structures, that are only a few micrometer thick. Thereby, it could be seen that the propagation of the chemical reaction is strongly dependent on the substrate temperature. Furthermore, a new principle of reactive structures was investigated. This principle is based on an enlargement of the effective diffusion surfaces and a high reduction in process steps. Herein the substrates are patterned within several nanometres. Afterwards the structures were coated by electro chemical deposition.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-151816.html