Projektbeschreibung
Erhöhte Integrationsdichten und steigende Ansprüche in Bezug auf die chemische, physikalische und thermische Widerstandsfähigkeit spritzgegossener räumlicher Schaltungsträger (3D-MID) unter widrigen Umweltbedingungen stellen hohe Anforderungen an die eingesetzten Substratmaterialien und die darauf erzeugten Metallisierungen. Die zunehmende Verbreitung von MEMS (Microelectromechanical Systems) Sensorchips für Anwendungsbereiche wie Wearables oder cyber-physische Systeme für Industrie 4.0 erfordern in einigen Fällen auch für die Packages dieser Sensorchips eine Funktionalisierung, um Ziele wie Miniaturisierung oder Funktionsintegration zu erreichen.
Aufgrund dieser Entwicklungen ist es das Ziel des Forschungsprojekts SliMduP die bisher für 3D-MID eingesetzten Substratmaterialien auf Basis von thermoplastischen Substraten durch duroplastische Materialien im Bereich Chip-Packaging zu ersetzen. Gleichzeitig soll die elektrische Ankontaktierung des eingebetteten Chips auf Leiterstrukturen an der Package-Oberfläche mittels lasergebohrten Vias realisiert werden.Für die Funktionalisierung der Package Oberfläche soll ein LDS-freies Verfahren eingesetzt werden, bei dem auf die Oberfläche durch geeignetes aufrauen mittels Laser und anschließende chemische Metallisierung Leiterbahnen aufgebracht werden.
Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen geeignete duroplast Materialien evaluiert werden und stabile, reproduzierbare Prozessparameter für das Packaging, die Metallisierung sowie das Laserbohren zur Ankontaktierung gefunden werden. Des Weiteren werden Untersuchungen zur Lötbarkeit, Charakterisierungen der Metallisierung und Umwelttests durchgeführt. Die Ergebnisse der neuartigen Technologie werden abschließend in Richtlinien zusammengefasst, welche als Basis für die Entwicklung und Gestaltung von spritzgegossenen duroplastischen 3D-Packages – und damit der weiteren Verbreitung in der Industrie – dienen.
Das IGF-Vorhaben 19758 N/2 der Forschungsvereinigung Hahn-Schickard wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Die Bearbeitung des Projekts erfolgt in Zusammenarbeit mit der Forschungseinrichtung Hahn-Schickard in Stuttgart unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. André Zimmermann. Begleitet wird das Vorhaben von einem umfangreichen Industrieausschuss, bestehend aus 17 Unternehmen aus Anwendern sowie allen Bereichen der MID-Wertschöpfungskette, der die industrielle Relevanz der Forschungsthematik unterstreicht.
