Fiedler, S.S.FiedlerBraun, T.T.BraunBauer, J.J.Bauer2022-03-072022-03-072008https://publica.fraunhofer.de/handle/publica/294234Teilprojekte: DubNanoAVT - Dielektrophorese und Ultraschall zur berührungslosen Montage von Nanodrähten für die AVT. NanoMag - Skalierbare berührungslose Komponenten-Montage durch Einsatz magnetischer Wirkprinzipien. NanoMoist - Nanopartikel gefüllte Polymere mit verbesserten Diffusionsbarrieren für die Aufbau- und Verbindungstechnik. Abstract: Als entscheidendes Ergebnis des Teilprojekts DubNanoAVT lässt sich die Aussage treffen, dass mikroskalige Objekte nach der Art metallischer Nanodrähte und Partikel, z.B. Quantenpunkte, berührungslos und damit zerstörungsfrei mit der erarbeiteten Methodenkombinationen von Dielektrophorese und stehenden Ultraschallwellen manipuliert und geordnet miteinander assembliert sowie nachfolgend auf einem, gegebenenfalls in Druckverfahren speziell präparierten Substrat assembliert werden können. Im Teilprojekt NanoMag wurden die Grundlagen zur Generierung ausreichend starker magnetischer Felder mit einer Auflösung im Submillimeterbereich erarbeitet sowie auf die Feldgeometrie abgestimmte Muster/Strukturen zur magnetischen Bauteilmarkierung entwickelt. Des Weiteren erfolgte die Entwicklung von Materialien und Verfahren zur Markierung von Bauteilen mit magnetisch funktionalen Strukturen in der erforderlichen Auflösung und der Möglichkeit der Integration in den Fertigungsprozess der Chipherstellung. Der entwickelte Technologieansatz wurde so konzipiert, dass eine nahtlose Integration in etablierte Prozesse der Leiterplatten- und Chipfertigung ermöglicht wird. Im Rahmen des Teilprojekts NanoMoist wurde gezeigt, dass durch Verwendung kleiner Mengen nanoskaliger Schichtsilikat-Füllstoffpartikel in Epoxidharzen die Feuchteaufnahme und/oder Feuchtediffusion positiv beeinflusst werden können. Im Rahmen grundlegender Untersuchungen wurde die Verträglichkeit nanoskaliger Bentonite mit mikroskaligen SiO2? Standardfüllstoffen bezüglich Misch- und Verarbeitbarkeit gezeigt. Zur Bestimmung von Feuchteaufnahme und Diffusion wurden unterschiedliche Messverfahren eingesetzt, wobei ein für die Mikroelektronikverkapselung sehr anwendungsnahes Verfahren entwickelt wurde.Main result of subproject DubNanoAVT is the proof of concept of touchfree and nondestructive manipulation of microscale objects such as metallic nanowires and particles (e.g. quantum dots) using the developed combination of dielectrophoreses and standing ultrasonic waves. Furthermore, these manipulated objects can be ordered and assembled to each other and alter that assembled onto a custom-built, e.g. by printing technologies, prepared substrate. Within the subproject NanoMag basic principles of generating sufficiently strong magnetic fields with a geometric resolution in the sub-micron range combined with concerted patterns/structures of magnetic addressable marking of microlectronic components were developed. Furthermore, materials and processes of marking of microlectronic components with magnetic addressable structures were developed that allow a marking of necessary geometric resolution and the Integration into the chip production process line. The developed concept of a touch-free manipulation of marked components can be easily integrated into established processes of fabrication of printed circuit boards and components. Within the subproject NanoMoist was shown that moisture absorption as well as diffusion can be reduced by admixture of small amounts up to 5 % of nanosize layered silicate filler particles (bentonites) into epoxy resins. Furthermore, in was shown by basic investigations that nanosize bentonites and microsize SiO2-standard fillers can easily be mixed and give epoxy composites with good processability and enhanced moisture resistance. Moisture absorption and diffusion were measured by different established methods as well as a new 'diffusion-into-GlobTop' procedure that simulates the real situation of a microelectronic encapsulation. All experiments of moisture diffusion were analyzed by diffusion theories and additional numerical simulations were performed to elucidate the effect of nanoparticles in the epoxy matrix. A strong dependence of the viscosity on the amount of added bentonite or SiO2-nanoparticles was found by measuring several material properties important for processability as well as reliability of the packages. A decreased reaction shrinkage caused by admixture of bentonites was also found as an useful effect.de621610620658670report