Wafer-Level Packaging

Die Gehäusung von Mikrobauteilen auf Waferebene nutzt die Präzision der Halbleiter- und Mikrosystemtechnologien zur Realisierung robuster und äußerst kompakter Aufbauten. Der spezielle Fokus liegt dabei im ISIT auf der hermetischen (Vakuum) Verkappung von Mikrosensoren und Aktuatoren sowie mikrooptischen Komponenten mittels verschiedener Fügetechnologien wie Glaslote oder Metalle (IR-Imager Wafer mit IR-Fenstern aus Si). Für mikrooptische Komponenten können Gehäuse mit optisch transparenten Fensterflächen für den sichtbaren Bereich bis zu fernem Infrarot hergestellt werden. Das Wafer-Level Packaging eignet sich auch für die Post-CMOS Prozessierung von kundenseitig beigestellten Wafern. Einsatzgebiete der Technologieplattform sind unter anderem IR-Sensoren und IR-Imager, Inertialsensoren, Magnetfeldsensoren, Harvestern und MOEMS-Bauteile.

Zur Aufrechterhaltung des Vakuums in einem sehr kleinen Gehäuse muss das Ausgasen und Desorbieren von Gasmolekülen aus den eingeschlossenen Oberflächen beherrscht werden. Sogenannte Getter-Schichten ermöglichen es, freie Moleküle der meisten kritischen Gasarten dauerhaft zu binden - quasi als eine "in-situ" Pumpe, die über die gesamte Nutzungsdauer des Endprodukts aktiv bleibt.
Die Überprüfung des Innendrucks in einem Wafer-Level Package kann eine wichtige Forderung sein, um die zu erwartende Produktlebensdauer abzuschätzen. Bisher existiert noch keine allgemein verwendbare Methode, die kostengünstig und hinreichend genau für beliebige MEMS anzuwenden wäre. Das ISIT hat jedoch für MEMS-Resonatoren den "Neon Ultra- Feinlecktest" entwickelt, die anhand des Q-Faktors des elektromechanischen Schwingkreises (Dämpfungsanteil der eingeschlossenen Gase) eine Erkennung ultrafeiner Lecks erlaubt und daraus eine Voraussage über den zu erwartenden Druckanstieg über die Produktlebensdauer ermöglicht.