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Wire Bonding und Plasma

Wire Bonding und Plasma

Beim Wire Bonding werden die Anschlüsse eines integrierten Schaltkreises oder eines Halbleiters mittels dünner Drähte (Bonddraht) mit den elektrischen Anschlüssen anderer Bauteile oder des Gehäuses verbunden. Hierbei ist es besonders wichtig, dass die Kontaktflächen frei von Verunreinigungen und Rückständen sind. Daher wird Atmosphärendruckplasma bei diesem Prozess als Feinreinigung vor dem Wire Bonding eingesetzt, um bessere Verbindungen zu erhalten und somit die Qualität und Produktivität zu steigern.

Drahtbonden

Idealerweise erfolgt das Drahtbonden auf sauberen Metalloberflächen (Bondpads) des Halbleiterbauteils bzw. des Trägermaterials. In der Praxis treten allerdings häufig Kontaminationen der Fläche auf, was dazu führen kann, dass keine Haftung auf dem Pad (Non-Stick on Pad oder kurz: NSOP) oder sogenannte “Lifts” (Anhebungen der Bonds) entstehen. Beide Fälle führen in der Produktion zu Ausfällen, Stillstandszeiten und Qualitätsmängeln. Durch eine vorherige selektive Plasmabehandlung können sowohl NSOPS als auch Lifts vermieden und so die Qualität gesteigert werden.

Lötstopplack

Ein weiterer Anwendungsfall ergibt sich bei adhäsiven Prozessen auf Lötstopplack. Dieser wird vor dem Löten aufgetragen, um zu verhindern, dass die mit ihm überzogenen Flächen auf der Leiterplatte mit Lot benetzt werden. Häufig sollen eben solche Stellen in einem weiteren Schritt allerdings beschichtet, verklebt oder vergossen werden, was sich als schwierig darstellt, da die Fläche sehr schlechte Benetzungseigenschaften aufweist. Durch eine Plasmabehandlung kann der Lötstopplack aktiviert werden, so dass Beschichtung, Verklebung oder Verguss von Platinen problemlos möglich werden.

Flussmittel

Ein Flussmittel ist ein beim Löten zugegebener Stoff, der eine bessere Benetzung des Werkstücks durch das Lot bewirkt und die an den Oberflächen aufliegenden Oxide durch chemische Reaktion entfernt. Allerdings sind diese oft ätzend, korrodierend oder auch gesundheitsschädlich und sollen nach dem Löten wieder von der Oberfläche entfernt werden. Daher werden die Teile nach dem Löten mit dem plasmabrush PB3 gereinigt.

Selektive Feinreinigung und Aktivierung

Atmosphärendruckplasma bietet die Möglichkeit im bestehenden Prozess organische aber auch oxidische Verunreinigungen von den entscheidenden Flächen zu entfernen und abweisende Schichten entweder vollständig oder selektiv benetzbar zu machen. Im Gegensatz zum Niederdruckplasma kann der Jet eines Atmosphärendruckplasmasystems einfach in die Produktionslinie integriert werden ohne Taktzeiten signifikant zu erhöhen. Das macht diese Technologie zu einer kostengünstigen und attraktiven Möglichkeit zur Qualitätsverbesserung.

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