Anodisches Fügen

Beim anodischen Bonden werden zwei Substrate unter einem elektrischen Feld und bei erhöhter Temperatur gefügt. Voraussetzung ist es, dass in einem der beiden Fügepartner bewegliche Ionen erzeugt werden können, die an dem Fügeinterface eine Oxidation bewirken. Der andere Fügepartner soll zumindest eine geringe elektrische Leitfähigkeit aufweisen.
Auf diese Weise können alkali-haltige Gläser oder Keramiken mit Metallen oder Halbleiter gebondet werden. Das wohl bekannteste Verbindungssystem, bekannt aus der Mikrosystemtechnik, ist das anodische Bonden von BF33 zu Silizium. In Bild 6 und Bild 7 sind die Vorderseite und Rückseite eines anodisch gebondeten Mikroreaktors abgebildet, der aus einem nasschemisch strukturierten Siliziumsubstrat und einem mechanisch bearbeiteten BF33 Glas besteht.

Das Anodische Bonden bietet auch die Möglichkeit, mehrere Substrate sequenziell aufeinender ausgerichtet zu fügen. In Bild 8 ist ein Querschnitt durch ein Substratstapel bestehend aus einem BF33 Glas, einem Siliziumsubstrat und einem weiteren BF33 Glas abgebildet. Das Siliziumsubstrat beinhaltet dabei Kanäle und vertikale Durchführungen für Fluide, die mittels DRIE erzeugt wurden. Die BF33 Substrate wurden Vorgängig mittels Ultraschallbohren bearbeitet.

Bild 6: Vorderseite eines anodisch gebondeten Mikroreaktors mit Sicht auf Silizium
Bild 7: Rückseite mit Sicht auf das BF33 Glassubstrat
Bild 8: Gebondeter Substratstapel, bestehend aus BF33, Si, BF33