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Projection Micro Stereolithography (PµSL) Mikro-3D-Druck für die Mikroelektronik

Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

Das amerikanische Forschungslabor HRL Laboratories erzeugt mit dem 3D-Drucker Micro Arch S130 von Boston Micro Fabrication (BMF) aus einem Keramikharz komplexe Kanäle für elektrische Verbindungen in integrierten mikroelektronischen 3D-Subsystemen.

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Mit einem niedrigviskosen Keramikharz wurden verschiedene Anordnungen gerader, schräger und gekrümmter Vias mit weniger als zehn µm Durchmesser gedruckt.
Mit einem niedrigviskosen Keramikharz wurden verschiedene Anordnungen gerader, schräger und gekrümmter Vias mit weniger als zehn µm Durchmesser gedruckt.
(Bild: BMF)

Mit herkömmlichen Methoden der Halbleiterbearbeitung wie chemischem Ätzen können nur gerade Durchkontaktierungen hergestellt werden. Größere Löcher können auch schräg in das Material gebohrt werden. Doch keine dieser Methoden erlaubt die Herstellung von Kanälen (Vias) mit Krümmungen. Eine Alternative bietet die Projection Micro Stereolithography (PµSL) von BMF. Sie ermöglicht einen ultrahochauflösenden, schnellen 3D-Druck in der Qualität von Serienteilen. Der neueste 3D-Drucker Micro Arch S130 kann Polymerteile mit einer Auflösung von bis zu zwei µm drucken.

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Die amerikanischen HRL Laboratories, ein 1948 gegründetes Forschungslabor für Physik und Ingenieurwissenschaften in Malibu, Kalifornien, haben nun mit diesem 3D-Drucker Keramik- Zwischenschichten mit schrägen und gekrümmten Vias erzeugt. Diese kleinen, offenen Kanäle in isolierenden Schichten ermöglichen leitende Verbindungen zwischen Halbleiterschichten in integrierten Schaltungen. Dafür entwickelte HRL ein niedrigviskoses Keramikharz und druckte verschiedene Anordnungen gerader, schräger und gekrümmter Vias mit weniger als zehn µm Durchmesser. Die in Keramik gedruckten Vias werden anschließend metallisiert, um verschiedene Komponenten und integrierte Schaltkreise elektrisch zu verbinden.

Die Technologie kann laut BMF dazu beitragen, integrierte mikroelektronische 3D- Subsysteme wie Infrarotkameras und Radarempfänger zu verbessern. Wenn die Grenzen der elektrischen Verbindungen und des Schichtens entfallen, lassen sich kleinere, leichtere und energieeffizientere Systemdesigns realisieren.

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