La unión de obleas es una tecnología de empaquetado a nivel de obleas para la fabricación de sistemas microelectromecánicos (MEMS), sistemas nanoelectromecánicos (NEMS), microelectrónica y optoelectrónica , que garantiza una encapsulación mecánicamente estable y herméticamente sellada. El diámetro de las obleas varía de 100 mm a 200 mm (4 pulgadas a 8 pulgadas) para MEMS/NEMS y hasta 300 mm (12 pulgadas) para la producción de dispositivos microelectrónicos. En los primeros días de la industria de la microelectrónica se utilizaban obleas más pequeñas, con obleas de solo 1 pulgada de diámetro en la década de 1950.
En los sistemas microelectromecánicos (MEMS) y nanoelectromecánicos (NEMS), el encapsulado protege las estructuras internas sensibles de las influencias ambientales, como la temperatura, la humedad, la alta presión y las especies oxidantes. La estabilidad y la fiabilidad a largo plazo de los elementos funcionales dependen del proceso de encapsulado, al igual que el coste total del dispositivo. [1] El encapsulado debe cumplir los siguientes requisitos: [2]
Los métodos de unión comúnmente utilizados y desarrollados son los siguientes:
La unión de obleas requiere unas condiciones ambientales específicas que, en general, pueden definirse de la siguiente manera: [3]
La unión real es una interacción de todas esas condiciones y requisitos. Por lo tanto, la tecnología aplicada debe elegirse en función del sustrato actual y de las especificaciones definidas, como la temperatura máxima soportable, la presión mecánica o la atmósfera gaseosa deseada.
Las obleas unidas se caracterizan para evaluar el rendimiento de una tecnología, la fuerza de unión y el nivel de hermeticidad, ya sea para dispositivos fabricados o para el desarrollo de procesos. Por lo tanto, han surgido varios enfoques diferentes para la caracterización de la unión . Por un lado, se utilizan métodos ópticos no destructivos para encontrar grietas o huecos interfaciales junto con técnicas destructivas para la evaluación de la fuerza de unión, como pruebas de tracción o de cizallamiento. Por otro lado, se aprovechan las propiedades únicas de gases cuidadosamente seleccionados o el comportamiento de vibración dependiente de la presión de los microresonadores para las pruebas de hermeticidad.