Fraunhofer-Gesellschaft

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Raumtemperatur-Bondbarkeit und Zuverlässigkeitsbetrachtungen beim Au-TS-Ball/Wedge-Bonden

 
: Schneider-Ramelow, M.; Schmitz, S.

Lang, K.-D. ; Deutscher Verband für Schweißen und Verwandte Verfahren e.V. -DVS-; VDE/VDI-Gesellschaft Mikroelektronik, Mikro- und Feinwerktechnik -GMM-:
Elektronische Baugruppen. Aufbau- und Fertigungstechnik - Erfolg durch Innovation : Vorträge der 3. DVS/GMM-Fachtagung vom 8. bis 9. Februar 2006 in Fellbach
Berlin: VDE-Verlag, 2006 (GMM-Fachbericht 50)
ISBN: 3-8007-2932-6
ISBN: 3-87155-697-1
pp.169-175
Fachtagung Elektronische Baugruppen - Aufbau und Fertigungstechnik <3, 2006, Fellbach>
German
Conference Paper
Fraunhofer IZM ()

Abstract
Prinzipielle Möglichkeiten zur Herstellung von Au-Bondkontakten bei Temperaturen deutlich unter 100 °C stehen seit geraumer Zeit im Fokus der Forschungsaktivitäten in Instituten und in der Industrie insb. im Bereich von COB-Baugruppen. Beispielsweise wurde bereits über das Au-Wedge/Wedge-Bonden bei Raumtemperatur mit Al beschichteten Au-Drähten berichtet, die mittlerweile auch industriell hergestellt und eingesetzt werden. Dieser Beitrag befasst sich mit systematischen Untersuchungsergebnissen zum Thermosonic (TS) Ball/Wedge-Bonden mit verschiedenen Au-Drahttypen (standard, hoch dotiert und mit Pd legiert) sowohl auf Al-Chipmetallisierungen als auch auf mit Ni/Pd/Flash-Au metallisierten Leiterplatten bei Bondtemperaturen von 125 °C bis hinab zu Raumtemperatur. Die dargestellten Untersuchungsergebnisse umfassen mechanische Tests der Au-Drahtbondbrücken und Au-Balls sowie mikrostrukturelle Analysen (FIB, SEM, TEM). Die mikrostrukturellen Untersuchungen am chipseitigen Ballkontakt wiesen auch für die Raumtemperaturbondungen die Bildung von intermetallischen Phasen (IMP) nach. Für den Wedge-Kontakt konnte gezeigt werden, dass die Verbindungsbildung immer zwischen dem Bonddraht und den obersten Schichten der Substratmetallisierung (Flash-Au) erfolgt. Abschließend werden Ergebnisse von Zuverlässigkeitsuntersuchungen an bei Raumtemperatur im Au-TS-Ball/Wedge-Verfahren gebondeten COB-Aufbauten präsentiert.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-120518.html