Kunststoff ersetzt teure Siliziumwafer für eingehauste Sensoren

摘要

Das Institut für Mikroprodukti-onstechnik der Leibniz Universität Hannover (IMPT) hat eine alternative Fertigungsmethode für Sensoranwendungen untersucht. Es zeigte sich, dass modifiziertes Polyetheretherketon (PEEK) hochpreisige Substrate wie Silizium ersetzen kann. Für die Herstellung eines Funktions-demonstrators (Temperatur- und Magnetfeldsensor) im Spritzguss mit Laserdirektstrukturierung (LDS) kam „TECACOMP PEEK LDS black 1047045" zum Einsatz, ein Hochleistungscompound von Ensinger. Die Produktion eines einge-hausten Sensors für den Leiterplatten-Bestückungsprozesse umfasst mit dem LDS-Verfahren drei Fertigungsschritte: Im ersten Schritt werden die Substrate aus laseraktivierbarem Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestellt. Vordefinierte Sensorstrukturen sowie vertikale elektrisch leitende Verbindungen (VIA) für Durchkontaktierungen werden dabei berücksichtigt. Der nächste Schritt ist das Laserbohren von Vertiefungen sowie die Aktivierung des LDS-kompatib-len Polymers durch eine stromlose, selektive Abscheidung von Metallen. Anschließend wird mit der Kathodenzerstäubung eine unstrukturierte Sensorschicht aufgebracht. Die geforderten Strukturen werden dann im CMP-Verfahren freigelegt (chemischmechanisches Polieren). Die Prozesskette senkt die Komplexität der Herstellung und des Packaging. Anders als bei der klassischen Waferherstellung auf Siliziumbasis sind eine Reinraumumgebung und Fotolithografie nicht erforderlich.