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Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM
Methoden zur Zuverlässigkeitsqualifizierung neuer Technologien in der Aufbau- und Verbindungstechnik
Fraunhofer-Gesellschaft
2006
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Wilde, J.
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Schneider-Ramelow, M.
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Petzold, M.
Bei der heutigen Geschwindigkeit der Einführung neuer Elektronikprodukte müssen Entwicklungszeit von wenigen Monaten bis Jahren realisiert werden. Dies ist auch aus ökonomischen Gründen zwingend notwendig, weil die Produkte je nach Anwendung nur kurzzeitig unverändert am Markt bleiben, bei PC etwa nur einige Monate und bei Fahrzeugelektronik wenige Jahre. Eine der wesentlichen Anforderungen an moderne Elektronikhardware ist die Zuverlässigkeit. Bei den meisten Produkten ist die Reparatur in der Regel ausgeschlossen. Die Aufbau- und Verbindungstechnik repräsentiert eine Sammeltechnologie, die den Halbleiter in ein Bauelement, Modul oder eine Baugruppe integriert. Ein sehr großer Teil der Aktivitäten zur Sicherstellung der Zuverlässigkeit wird daher auf die AVT konzentriert. Die gängige Vorgehensweise ist dabei Spezifikation, Konzepterstellung, Auslegung, Musterbau, Prüfung und ggf. Iteration zur Optimierung. Es ist klar, dass bei einer spezifizierten Lebensdauer von beispielsweise 5.000 h nur dann eine kürzere Entwicklungszeit als ein halbes Jahr unmöglich wird, wenn besondere Maßnahmen zur Verminderung des Aufwandes und zur Verkürzung von Prüfzeiten getroffen werden. Die Fragestellung, wie man die Zuverlässigkeit neuer Aufbau- und Verbindungstechniken effizient sicherstellt, wurde seit einiger Zeit öfters an den Ausschuss heran getragen. Das Problem wird umso brennender, wenn es sich um grundsätzlich neue Technologien handelt, für die noch kaum Erfahrung existiert. Die Betrachtung einiger ?neuer? Technologien der AVT wie Chip-Scale-Package, Low- Temperature-Cofired-Ceramics oder Direct-Copper-Bonding zeigt, dass in der Regel vom Ende des Forschungsstadiums bis zu einer signifikanten Marktdurchdringung ein Zeitraum von einem Jahrzehnt vergeht.