Mittels Thermokompressionsbonden mit chemisch-galvanisch abgeschiedenen Pillar-Strukturen und deren hochgenaue Positionierung durch sogenanntes Self-Alignment wurde die Montage sowie kraftschlüssige und elektrisch-leitende Fügeverbindung von Photodioden zu hybriden Detektormodulen optimiert. Dazu wurden neue Montagetechnologie bzw. die Stapelung von Sensorchips untersucht und erprobt.
Im Fokus des Forschungsteams standen dabei geringere Prozesstemperaturen und eine höhere bzw. leichter zu erreichende Präzision der Positionierung. Erforderlich werden solche Techniken insbesondere bei Sensoren (bzw. Detektoren) mit großer Anzahl bei gleichzeitig geringer Größe der elektrischen Anschlüsse oder auch bei Sensoren mit extremen Anforderungen an Ausleseraten und/oder Energieauflösung der Sensorsignale. Dies sind insbesondere Detektoren mit Ortsauflösung durch granulare Gestaltung der aktiven Gebiete – also mit „Pixel-Arrays“. Im Bereich der hochenergetischen Strahlung (Röntgen, Gamma, Elektronen, Ionen und andere hochenergetische Teilchen) werden solche Detektoren üblicherweise auf die zugehörenden Ausleseschaltkreise (ASICs) gestapelt, welche ebenfalls aus einem Array von Signalverarbeitungs-Pixeln bestehen. Niedrigere Temperaturen und eine leichter erreichbare Positionierungsgenauigkeit – wie in Projekt Smartbond verfolgt – erhöhen die Anwendbarkeit solcher Technologien auch für empfindliche Bauelemente und reduzieren die Kosten der Montage.
Im Jahrbuch Oberflächentechnik Band 771 wurden Ergebnisse der Arbeiten der Projektpartner CiS Forschungsinstitut und der Technischen Universität Ilmenau vorgestellt.
1: Oberflächentechnik Band 77 (2021): David Glück, Mathias Fritz, Indira Käpplinger, Andreas Bund, „Nickel-Ti3SiC2-Dispersionsbeschichtungen“, Eugen G. Leuze Verlag KG, Bad Saulgau, ISBN 978-3-87480-369-4, pp. 117-125
Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im Projekt „Entwicklung eines hochgenauen, formschluss-unterstützten Flip-Chip-Thermokompressionsverfahrens“ (smartBond) wurden gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz.
FKZ: 49MF190065
