Leistungsangebot

Advanced Flex Assembly

Advanced Flex Assembly
© Fraunhofer IZM
TPU-basierte Sensormodule für den Luftverkehr: Als dehnbare Überzüge auf den Flügeln sammeln sie Daten während des Betriebs.
© Fraunhofer IZM

Besonders bei flexibler Elektronik stellen höhere Anschlußdichten und immer kleiner werdende Kontaktflächen hohe Anforderungen an die Aufbau- und Verbindungstechnik. In der Gruppe System on Flex werden insbesondere Flip-Chip-Technologien eingesetzt. Unter Verwendung von hochpräzisen Flip Chip Bondern werden IC’s mit Kontaktmittenabständen von <50µm und Siliziumdicken bis 10 µm auf flexible Substrate gebondet.

Verbindungsmetallurgien, wie z.B. Cu Pillar Bumps oder AuSn, mit einem nur sehr kleinen Volumen an eutektischem Lot verhindern Kurzschlüsse zwischen den eng benachbarten Bumps. AuSn ermöglicht zudem ein flussmittelfreies Löten.
Thermokompressionsbonden mit Au-Bumps oder Pt-Bumps wird ebenfalls eingesetzt, z.B. im Medizinbereich – als biokompatible Verbindungstechnik.

Neben Thermodenlöten und Thermokompressionsbonden stellen die Flip Chip Klebetechnologien mittels anisotrop leitender oder nichtleitfähiger Klebstoffe eine interessante Verbindungstechnik dar, um Flip Chips mit sehr kleinen und dichten Kontakten aufzubauen. Klebetechnologien ermöglichen die Kontaktierung bei geringeren Prozesstemperaturen und erfordern keinen zusätzlichen Underfill-Prozess.
Neben der Montage auf flexiblen Substraten werden auch Prozesse zum Einbetten von dünnen Chips und SMD-Komponenten sowie hochdichten Dünnfilm-Schaltungen in flexible Materialien durchgeführt. Dies ermöglicht einen höheren Miniaturisierungsgrad bei gleichzeitig verbessertem Schutz der Komponenten.

Neben dem Aufbau auf Flex-Substraten auf Basis verschiedener Polymere und Cu-Leiterbahnen werden auch Verbindungstechniken für gedruckte Elektronik durchgeführt. Hier kommt meist isotrop leitfähiger Klebstoff zum Einsatz. Die zu erzielende Dichte ist im Vergleich geringer, die möglichen Substratmaterialien allerdings aufgrund der Prozessparamter wesentlich erweitert (z.B: Papier).
 

Arbeitsgruppe

System on Flex

Die Forschungsgruppe "System on Flex" am Fraunhofer IZM konzentriert sich auf die Weiterentwicklung der Bereiche flexible Hybrid-Elektronik (FHE), dehnbare Elektronik und elektronische Textilien. Das Ziel besteht darin, innovative Lösungen für verschiedene Anwendungen zu entwickeln.