वेफर बंधन
वेफर आबंधन माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल प्रणाली (एमईएमएस), नैनोइलेक्ट्रोमैकेनिकल प्रणाली (एनईएमएस), माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स और प्रकाशीय इलेक्ट्रॉनिकी के निर्माण के लिए वेफर (इलेक्ट्रॉनिक्स)-स्तर पर एक संकुलन तकनीक है, जो यांत्रिक रूप से स्थिर और भली भांति बंद करके सील किए गए संपुटीकरण को सुनिश्चित करती है। एमईएमएस/एनईएमएस के लिए वेफर्स का व्यास 100 मिमी से 200 मिमी (4 इंच से 8 इंच) तक और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के उत्पादन के लिए 300 मिमी (12 इंच) तक होता है। माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उद्योग के प्रारम्भिक दिनों में छोटे वेफर्स का उपयोग किया जाता था, 1950 के दशक में वेफर्स का व्यास केवल 1 इंच था।
समीक्षा
माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल प्रणाली (एमईएमएस) और नैनोइलेक्ट्रोमैकेनिकल प्रणाली (एनईएमएस) में, संकुल संवेदनशील आंतरिक संरचनाओं को तापमान, नमी, उच्च दबाव और ऑक्सीकरण प्रजातियों जैसे पर्यावरणीय प्रभावों से बचाता है। कार्यात्मक तत्वों की दीर्घकालिक स्थिरता और विश्वसनीयता संपुटीकरण प्रक्रिया पर निर्भर करती है, जैसा कि समग्र उपकरण लागत पर निर्भर करता है। [1] पैकेज को निम्नलिखित आवश्यकताओं को पूरा करना होगा: [2]
- पर्यावरणीय प्रभावों से सुरक्षा
- गर्मी अपव्यय
- विभिन्न प्रौद्योगिकियों के साथ तत्वों का एकीकरण
- आसपास की परिधि के साथ अनुकूलता
- ऊर्जा और सूचना प्रवाह का रखरखाव
तकनीक
सामान्यतः इस्तेमाल की जाने वाली और विकसित की गई आबंधन विधियां इस प्रकार हैं:
- सीधा संबंध
- सतह सक्रियित संबंध
- प्लाविक सक्रियित संबंध
- एनोडिक आबंधन
- गलनक्रांतिक आबंधन
- ग्लास फ्रिट आबंधन
- आसंजनशील आबंधन
- तापसंपीडन आबंधन
- प्रतिक्रियात्मक आबंधन
- अस्थायी तरल चरण प्रसार आबंधन
- परमाणु प्रसार आबंधन
आवश्यकताएँ
वेफर्स की आबंधन के लिए विशिष्ट पर्यावरणीय परिस्थितियों की आवश्यकता होती है जिन्हें सामान्यतः निम्नानुसार परिभाषित किया जा सकता है: [3]
- क्रियाधार सतह
- निष्प्रभता
- सहजता
- स्वच्छता
- आबंधन संदर्भ
- आबंधन तापमान
- व्यापक दवाब
- प्रयुक्त बल
- सामग्री
- क्रियाधार सामग्री
- मध्यवर्ती परत सामग्री
वास्तविक आबंधन उन सभी स्थितियों और आवश्यकताओं की परस्पर क्रिया है। इसलिए, लागू प्रौद्योगिकी को वर्तमान क्रियाधार और अधिकतम जैसे परिभाषित विनिर्देश के संबंध में चुना जाना चाहिए। सहने योग्य तापमान, यांत्रिक दबाव या वांछित गैसीय वातावरण है।
मूल्यांकन
अधिपत्रित वेफर्स को किसी प्रौद्योगिकी की उपज, आबंधन ताकत और निर्मित उपकरणों के लिए या प्रक्रिया विकास के उद्देश्य से हेर्मेटिकिटी के स्तर का मूल्यांकन करने के लिए चित्रित किया जाता है। इसलिए, बांड लक्षण वर्णन के लिए कई अलग-अलग दृष्टिकोण सामने आए हैं। एक ओर दरारें या इंटरफेशियल रिक्तियों को खोजने के लिए गैर-विनाशकारी ऑप्टिकल तरीकों का उपयोग तन्यता या कतरनी परीक्षण जैसी आबंधन शक्ति मूल्यांकन के लिए विनाशकारी तकनीकों के अतिरिक्त किया जाता है। दूसरी ओर, सावधानी से चुनी गई गैसों के अनूठे गुणों या माइक्रो अनुनादक के कंपन व्यवहार के आधार पर दबाव का उपयोग हर्मेटिकिटी परीक्षण के लिए किया जाता है।
संदर्भ
- ↑ S.-H. Choa (2005). "Reliability of MEMS packaging: vacuum maintenance and packaging induced stress". Microsyst. Technol. 11 (11): 1187–1196. doi:10.1007/s00542-005-0603-8.
- ↑ T. Gessner and T. Otto and M. Wiemer and J. Frömel (2005). "Wafer bonding in micro mechanics and microelectronics - an overview". The World of Electronic Packaging and System Integration. The World of Electronic Packaging and System Integration. pp. 307–313.
- ↑ A. Plössl and G. Kräuter (1999). "Wafer direct bonding: tailoring adhesion between brittle materials". Materials Science and Engineering. 25 (1–2): 1–88. doi:10.1016/S0927-796X(98)00017-5.
अग्रिम पठन
- पीटर राम, जेम्स लू, माईके टाकलो (संपादक),वेफर बॉन्डिंग की हैंडबुक, विली-वीसीएच, ISBN 3-527-32646-4.
