Jeroen Heimeriks
Wetenschappers van het Georgia Institute of Technology hebben een techniek ontwikkeld om de adhesiesterkte te meten tussen dunne laagjes van materialen, gebruikt in micro-elektronische apparaten, fotovoltaïsche cellen en micro-elektromechanische systemen. De vinding kan helpen om elektronische apparaten, variërend van mobiele telefoons tot medische apparatuur en vliegtuigen op lange termijn meer betrouwbaar te maken.
Isolatoren en condensatoren vormen laagjes van verschillende materialen op microchips. Als de materialen van aangrenzende laagjes uitzetten door warmteontwikkeling, ontstaat hittestress. Hierdoor kunnen de laagjes van elkaar scheiden, ook wel delaminatie genoemd. Dit proces is een belangrijke oorzaak van storingen bij micro-elektronica.
Lagen delamineren vaak niet in een keer. Met de nieuwe meettechniek is het mogelijk om te meten hoe de schade door delaminatie groeit tijdens vele cycli van afkoeling en verhitting. Dr. Suresh Sitaraman van het Georgia Institute: ‘Deze systemen worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen. Ze moeten betrouwbaar zijn gedurende hun verwachte levensduur.’
Sitaraman en zijn team gebruikten de kracht die ontstaat door magnetische afstoting om de adhesiekracht tussen de lagen van een koperen geleider en een silicium isolator te meten. Zo werd precies duidelijk hoeveel kracht nodig was om het materiaal te delamineren. Zij noemden hun contactloze techniek de magnetically actuated peel test (MAPT).
Het onderzoek, ondersteund door de National Science Foundation, verscheen eind maart in het tijdschrift Thin Solid Films.
