Ultradünnes Glas Prädestiniert für Chip Packaging

Schott stellt ultradünnes Glas im proprietären Down-Draw-Prozess her.
Schott stellt ultradünnes Glas im proprietären Down-Draw-Prozess her.

Die Halbleiterindustrie designed zunehmend Produkte mit dünnen Glassubstraten für Chip Packaging und Interposer-Anwendungen. Schott wiederum ist das einzige Unternehmen, das ultradünnes Glas in chemisch gehärteter Form anbietet, zum Beispiel für den Einsatz in Sensor-Applikationen.

Die Leistung von Mikroprozessoren nimmt kontinuierlich zu, ihre Dicke verringert sich von Produktgeneration zu Produktgeneration. Die lokal entstehende Wärme der kleinen Herzstücke der mobilen Endgeräte führt bei Verwendung organischer Substratmaterialien zu Durchbiegung und kann so Zuverlässigkeitsprobleme verursachen. Ultradünnes Glas weist eine sehr hohe Formstabilität über einen großen Temperaturbereich hinweg auf und bietet gleichzeitig die Basis für extrem flache Formfaktoren der Chipgehäuse. Schott bietet mit seinem AF 32 eco nun ein Glas an, dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient dem von Silizium entspricht und somit mit der Materialbasis der Prozessoren kompatibel ist. Auch für Interposer-Anwendungen ist dieses ultradünne Glas geeignet. 

Des weiteren produziert das Unternehmen ein chemisch gehärtetes ultradünnes Glas namens D 263 Glas, das  Alkali-Ionen enthält und sich mittels Ionenaustausch zuverlässig härten lässt. Dies eröffnet die Möglichkeit, hauchdünnes, aber robustes („toughes“) Glas als Abdeckscheibe einzusetzen. Das chemisch gehärtete hochdünne Glas bietet eine um den Faktor 4 gesteigerte Festigkeit gegenüber nicht gehärteten Gläsern.

Auch an weiteren Anwendungen für das Internet of Things (IoT) wird bei dem Glasspezialisten gearbeitet: zur Herstellung von Akkus der nächsten Generation, sogenannten Dünnschichtbatterien oder Solid-State-Batterien, ist ultradünnes Glas geeignet. Es handelt sich hier um Mikrobatterien, die eine sehr gute Ladekapazität, eine lange Lebensdauer, eine besonders kompakte Bauform und geringe Herstellkosten aufweisen müssen. Da im Herstellprozess sehr hohe Temperaturen angewandt werden, ist Glas als Substratmaterial bestens geeignet. Wieder aufladbare Mikrobatterien werden Anwendung zum Beispiel in Gebrauchsgegenständen mit Internetverbindung wie Wearables, kleinen Sicherheitskameras oder Chipkarten mit Displays wie Push-Tan-Generatoren für Online-Banking finden.