Vergleichende Untersuchung verschiedener Kontaktmetallurgien bei Mikroschweissverbindungen

Es wurden Drahtbondverbindungen mit Aluminium- und Golddrähten auf verschiedene Dickschichtleiterbahnen untersucht. Die Kontakte wurden mit Haftfestigkeits- und Widerstandsmessungen charakterisiert. Bei Kontakten auf Silber-Palladium-Pasten ergaben sich bei den Lagerungen in trockener Wärme keine Degradationserscheinungen. Aluminium-Dünndraht ist mit Silber-Palladium-Leiterbahnen jedoch nur eingeschränkt zu verschweißen. Bei Gold-Ball-Bonds tritt zwar auf dem Bondpad des IC's die bekannte Purpurpest, auf Silber-Palladium-Leiterbahnen treten jedoch keine Zuverlässigkeitsprobleme auf. Die Purpurpest auf dem IC kann bei Verwendung von Aluminium-Draht vermieden werden, dann ergibt sich aber dies kritische Gold-Aluminium Kombination wiederum auf der Dickschichtleiterbahn. Hier tritt kein Ausfall durch die Haftfestigkeitsabnahme auf, sondern durch die Änderung der elektrischen Charakteristik des Kontaktes (7). In den gängigen Normen (MIL-Std. 883C) wird aber lediglich der Zugtest zur Sichers tellung der Bondqualität gefordert. Hier sollte also eine Erweiterung der Normen ins Auge gefasst werden. Insgesamt hat jede der untersuchten Kontaktmetallungen ihre spezifische Einschränkung. Es ist daher insbesondere bei den ständig wechselnden Anforderungen an die integrierten Schaltungen wichtig, sich dieser Grenzen bewußt zu sein, um mit zuverlässigen Kontaktsystemen arbeiten zu können.