接合技術

先端MEMS製品

MEMS製造は、先進金属共晶/拡散接合に移行しています。

特長と利点

  • 高加重 無類の面内加重均一性 設定値に対し±5%
  • 最大温度600℃ 面内温度均一性 拡散接合による気密封止が可能なレベル
  • クラスター(複合装置)のフレキシブルなソフトウエアにより生産性を最大限化

ポリマー・接着剤接合

ポリマー・接着剤接合

ポリマーと接着剤接合は、先端パッケージング、3次元積層と基板仮貼り合わせでのソリューションとなります。接着剤の選択肢は多く、エポキシ、ドラ イフィ ルム、BCB、ポリイミド、UV硬化樹脂等があります。ズースはこれらの材料に対応する装置を取り揃えています。ズースのボンダは特に、MEMSやレンズ スタッキング、CMOSイメージセンサ量産向けに必要とされる性能とC.o.Oを兼ね備えるよう設計されています。

陽極接合

陽極接合

陽極接合はイオン伝導性ガラスウェハを用いた封止を目的としてMEMSプロセス(センサー類)にてよく使用されます。

トリプルスタックボンディングでは、3層ウェハ (例えばGlass/Si/Glass)の一括接合が可能です。これにより 機能性と収率の両方を向上させることできます。

特長と利点

接合後のウェハは封止としての密閉性が高く、その後の耐熱性や耐薬性にも優れています。

金属共晶接合

金属共晶接合

ウエハでの金属共晶接合は先端MEMSパッケージや3次元積層技術分野で利用されています。金属共晶の固有の特徴は、はんだのように合金が溶解するので表面の平坦度を増し、接合面のトポグラフィやパーティクルに対して許容値が大きいという点です。

共晶接合は、共晶金属のリフローをコントロールするために正確な加重配分と温度均一性が必要です。

フュージョン接合

フュージョン接合

フュージョン接合は、二枚のウエハを接触させることで自発的な接合に進むことを利用した貼り合せ方法です。同様にシリコンダイレクト接合も、ウェットケミカルまたはプラズマ活性化処理された誘電層有りまたは無しの二枚のウエハを室温で貼り合せる方法です。

ガラスフリット接合

ガラスフリット接合

ガラスフリットによる接合は、MEMS製造において世界中で広く使われてきた従来型の接合技術です。自動車、ゲーム機、携帯電話に使われている3軸 加速度 計、ジャイロスコープ、圧力センサー等が代表的アプリケーションです。ABC200は、ガラスフリット接合でも高い評価を得ています。また量産対応クラス ター装置は、世界中のMEMS分野にて週7日24時間体制下でフル稼動しています。

金属拡散接合

金属拡散接合

Cu-Cu、Al-Al、Au-Auや他の冶金術を用いた金属拡散接合 は、従来のガラスフリット接合や陽極接合に比べより高い気密性を実現できます。また3次元積層に金属拡散接合を利用すると、貼り合せる二枚のウエハ間の電 気的・機械的な接合を一度のプロセスステップで実現することが可能となります。更に、ガラスフリット接合を超えるポストボンドアライメント精度が得られる という点でも優れています。アルミメタライゼーションは、MEMSデバイス構造にしばしば用いられ、パッケージング段階での拡散を防ぐシーリング冶金とし ても有効です。

CMP技術と金属の蒸着方法の進歩により、金属拡散接合が陽極接合とガラスフリット接合に代わる有益な選択となっています。ズースのCBシリーズは、金属接合で求められる高温設定と加重の均一性という二つの要求を満たします。

SLID接合

SLID接合

SLID接合(solid-liquid inter-diffusion、固液相互拡散)は、複数の金属の拡散と混合をベースにした接合手法です。合金の溶解温度は接合温度に比べて接合後では非常に高くなり、それによって用途範囲が大きく広がります。

ハイブリッド接合

ハイブリッド接合

ハイブリッド接合は、2つの金属層の熱圧着とフュージョン接合の組み合わせがベースとなっています。このプロセスでは電気的な接合 (金属接合) と機械的な接合 (フュージョン接合) が同時に行われます。

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