Niedertemperatur-Verbindungstechnik für MEMS-Sensorbauelemente

Inhalt:
Aus dem Bereich der Niedertemperatur-Verbindungstechnik werden in dieser Arbeit das Silber-Sintern und Transient-Liquid-Phase Bonding mit einem AgSn-System vorgestellt. Beide Verfahren erlauben es Verbindungsschichten zu erzeugen, die über ihre Prozesstemperatur stabil sind. Dadurch lassen sich, im Vergleich mit anderen HT-Verfahren, die thermo-mechanischen Spannungen reduzieren. Da sich diese Spannungen bei Sensoren nicht nur auf die Zuverlässigkeit sondern auch auf das Sensorsignal auswirken können, bieten die beiden vorgestellten Verfahren Vorteile. Der Prozessablauf wird anhand einer Verbindung von Si-Chips auf Al2O3-Keramik demonstriert und mittels Schertests und Metallographie verglichen. Als Demonstrator wurde schließlich ein mikromechanischer Drucksensor mit Si-Membran verwendet um Funktionalität und thermo-mechanischen Einfluss zu testen. Hierzu wurden die Kennlinien der Sensoren aufgenommen, Druckabfallmessungen durchgeführt und die thermische Querempfindlichkeit untersucht.