Experimentelle Untersuchungen zum Einsatz von Schmelzklebstoffen in der Mikroelektronik am Beispiel des Flip-Chip-Klebens

Klebstoffe werden immer häufiger für das Fügen von hybrid aufgebauten Mikrosystemen verwendet, deren Wachstumsmarkt stetig steigt. Dabei stoßen die heutigen Mikro-Klebstoffapplikationstechniken für chemisch reagierende Klebstoffe an ihre Verfahrensgrenzen und wurden im Rahmen dieser Arbeit durch den Einsatz eines physikalisch abbindenden Klebstoffsystems, den Schmelzklebstoffen, untersucht. Dabei wurden zum einen schwerpunktmäßig auf werkstofftechnischer Seite die Eigenschaftsparameter von Schmelzklebstoffen im Hinblick auf die reproduzierbare Applikation minimaler Klebstoffvolumina charakterisiert sowie ihr werkstoffspezifisches Verhalten beim Fügen von Mikrobauteilen untersucht. Zum anderen erfolgte die Bewertung des Anwendungspotentials von Schmelzklebstoffen in der Mikroelektronik anhand der Flip-Chip-Montage von Smart Labels auf fertigungstechnischer Seite. Als Applikationstechnik wurde der Schablonendruck von Schmelzklebstoffdispersionen neu entwickelt. Die in dieser Arbeit aufgezeigten experimentellen Untersuchungen und Erkenntnisse zeigen die Eignung von Schmelzklebstoffen anhand des Flip-Chip-Klebens. Die Schmelzklebstoffe können im Sub-nl-Bereich auf mikrotechnische Bauteile im Batch vorappliziert werden. Mit einer angepassten Anlagentechnik sind RFID-Testaufbauten mit Hilfe von modifizierten Schmelzklebstoffsystemen gefertigt worden, deren Einsatzpotential durch erste industrienahe Funktions- und Langzeittests aufgezeigt worden ist.