Kinetics of solid/liquid solder reaction (Lötreaktionen)

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Description

Die Erhöhung der Packungsdichte in der Mikroelektronik erfordert eine entsprechende Entwicklung der Löttechnologie. Das Missverhältnis zwischen der Größe aktuell verwendeter Lötverbindungen von etwa 30-50 mm und der zurzeit in integrierten Schaltkreisen realisierten Strukturbreite von weniger als 100 nm macht deutlich, dass eine Verkleinerung von Lötverbindungen dringend geboten ist. Die Miniaturisierung bisher eingesetzter Lötverbindungen wird jedoch durch das sehr schnelle Wachstum einer sehr spröden intermetallischen Phase während des Lötprozesses verhindert. In dem geplanten Projekt sollen deshalb die Wachstumsmechanismen dieser intermetallischen Phase untersucht und Möglichkeiten zur gezielten Beeinflussung des Lötprozesses aufgezeigt werden. Durch den kombinierten Einsatz konventioneller, hochauflösender und analytischer (EDX, EELS) Transmissions-Elektronenmikroskopie, durch Transportmessungen mittels der Radiotracermethode und Messungen von Grenzflächenspannungen wird zunächst die während des Lötprozesses entstehende Schichtstruktur analysiert und der zugrunde liegende atomare Transport aufgedeckt.In einem zweiten Schritt soll dann versucht werden, durch eine gezielte Beschichtung der Substrate vor dem Lötprozess und durch geeignete Wahl der Lotzusammensetzung die Wachstumsrate der kritischen Phase entscheidend zu reduzieren.