Schnelle und präzise Mikrosystemfertigung
Prognosen in Bezug auf die Weiterentwicklung des Halbleitersektors und der Fertigung integrierter Schaltungen lassen ahnen, dass weiter schrumpfende Bauteilabmessungen allein nicht ausreichen werden, um Leistung und Kostenvorteile auch bei kleineren Mengen zu gewährleisten. Integration in dreidimensionalem (3D) Ausmaß ist das Motto einer neu aufkommenden Technologie, die eine Lösung des Dichteproblems sein könnte. Damit werden vertikal gestapelte und verbundene Materialien und Bauteile geschaffen, die viele bedeutende Vorteile haben. Gesenkter Stromverbrauch, Packaging- und Kostenaufwand kann hier in einem Atemzug mit gesteigerter Leistung genant werden. Europäische Forscher initiierten das Projekt mit dem Titel "Efficient and precise 3D integration of heterogeneous microsystems from fabrication to assembly" (FAB2ASM), um eine für hohen Durchsatz taugliche und präzise Technologie zur 3D-Integration für die Mikroelektronik zu entwickeln. Moderne Integrationstechnologie für 3D-Mikrosystemtechnik setzt auf robotergestützte Maschinen und maschinelle Bildverarbeitung, bei der Geschwindigkeit vor Präzision und umgekehrt geht. Das FAB2ASM-Konsortium entwickelte nun eine Hybrid-Montagetechnik, bei der Roboterwerkzeuge mit Selbstausrichtungsprozessen auf Basis physikalischer Kräfte kombiniert werden, die im Mikrobereich agieren. Das Konsortium hat bereits die erforderlichen Komponenten, Instrumente sowie Selbstausrichtungs- und Fügetechniken und die Fügematerialien entwickelt. Es entwarf außerdem drei verschiedene industrietaugliche Demonstratoren. Tests an Beispielen aus der Industrie demonstrieren die Handhabbarkeit kleiner und dünner Mikrochips, ultraschnelle Chipmontagegeschwindigkeit und sehr hohe Präzision. FAB2ASM wird wohl keine Probleme dabei haben, das Ziel einer gleichzeitig schnellen und genauen 3D-Integrationstechnologie für multifunktionale Mikrosysteme zu erreichen und dabei den derzeitigen Engpass bis hin zur Vermarktung zu überwinden. Der Einsatz dieser Technologie wird zweifellos einen bedeutenden Einfluss auf die europäische Nano- und Mikrofertigung haben und eine wettbewerbsfähige Fertigung innovativer Produkte ermöglichen, die andernfalls ausgelagert werden müsste.
