Le collage signifie attacher deux objets ensemble avec un sceau (souvent de façon permanente)

La microtechnologie implique différents types de processus de collage

Utilisé dans l'emballage IC et l'assemblage de cartes de circuits imprimés. Ne sera pas couvert dans cette conférence.

- Collage de plaquettes

- Liaison par fil

- Collage de puces retournées

Collage de plaquettes

1 : comme moyen de fabriquer des tranches de démarrage avancées SOI)

2 : comme moyen de créer des structures et des cavités 3D complexes qui créent la fonctionnalité de l'appareil (chambres, canaux, buses...)

3 : comme méthode d'emballage pour créer des environnements fermés (emballages sous vide pour les miroirs résonateurs et les dispositifs IR)

Exigences de cautionnement :

- surfaces lisses (à l'échelle nm)

- gaufrettes plates (à l'échelle du cm)

(contact intime)

- pas de particules (vides plus grands que les particules)

- CTE correspondants (sinon contraintes)

- chimie de surface adaptée (hydrophile)

Procédure de collage de plaquettes :

- élimination des particules

- modification de la chimie de surface

- (facultatif) pompage sous vide

- (facultatif) alignement des plaquettes

- assemblage à température ambiante

- application de force/chaleur/tension (en option) amincissement de la plaquette

Considérations de liaison :

Propriétés des liaisons

- Quelles sont les liaisons chimiques qui vont se lier ?

- Existe naturellement ou formé par traitement ?

- Une force de liaison ?

- Permanent vs temporaire ?

Collage : matériaux

- Compatibilité chimique

- Tolérance de température

Température de formation de liaison

Température de fonctionnement de l'appareil

- Inadéquation CTE (coefficient de dilatation thermique) entre les matériaux

- Qualité de surface (rugosité ; ondulation)

- Particules superficielles

Collage : considérations de productivité

- Disponibilité des équipements (les outils de production sont automatisés, fonctionnement cassette à cassette)

- Compatibilité de processus (compatibilité IC : température et contamination)

- Rendement du processus

- Débit

- Coût

- Maturité

Collage

- nettoyage des surfaces

- revêtement par centrifugation de polymère

- durcissement initial (cuisson au solvant)

- évacuer le vide (optionnel)

- joindre les galettes

- pression et/ou chaleur de durcissement final

Avantages du collage adhésif :

- températures autour de 100°C (>Tg)

- tolérant à (certaines) contaminations particulaires

- les wafers structurés peuvent être collés

- processus simple et peu coûteux

Collage anodique

- Liaison anodique (AB) = Liaison thermique assistée par champ

- Verre et métaux collés

- Différents types de verre

Corning 7740 Verre Pyrex le plus courant pour la liaison anodique

CTE proche de celui de Si

- Le recuit du verre avant ou après le collage peut réduire les contraintes dues à l'inadéquation du CTE

Fusion/collage direct/thermique :

- Matériaux identiques collés

- Aucun problème de CTE

- Obligations naturellement disponibles

- Appliquer de la chaleur/pression pour améliorer le collage

- Si-Si

- Verre-verre

- Polymère-polymère

Thermocollage polymère (1) :

Augmenter la température au-dessus de Tg

> ramollissement

>contact intime (tenir assez longtemps)>refroidir en dessous de Tg

>Interface de liaison indiscernable des matériaux en vrac (car mêmes liaisons !)

Liaison polymère (2) :

Adoucissement par traitement de surface au solvant

> Contact intime (tenir assez longtemps)

>Collage de différents polymères également !

> En théorie un procédé à température ambiante

>En pratique difficile de contrôler l'épaisseur de la couche ramollie

Affectation C-SOl

Vous êtes un fabricant de wafer SOl.

Vous souhaitez proposer des wafers C-SOl à vos clients.

Cela entraîne de nombreux problèmes techniques car chaque conception est unique :

- Épaisseur de la couche du dispositif SOl Épaisseur BOX

- profondeurs de cavité

- taille de puce

- film ou pas de film au fond de la cavité - quels processus seront effectués par la suite ?

- ......

C-SOI commercial/contractuel

Vous devez collaborer plus intimement avec l'acheteur :

- partager des conceptions

- traitement des partages

- expédier des gaufrettes autour

- se mettre d'accord sur les inspections/la qualité

Développez un business model pour le C-SOI !

Production:

Une présentation PowerPoint que vous présenterez aux fabricants potentiels de MEMS essayant de les persuader d'adopter C-SOl.

Le public comprend des ingénieurs et des patrons.