Anwendungen
Anwendungen
Wedge-Wedge
wedge-bonden
mit 25µm Golddraht
Wedge-Wedge
wedge-bonden
mit 25µm Golddraht
mit 25µm Golddraht
Das Verfahren des Ultraschall-Wedge-Wedge-Bondens (Ultrasonic Wedge Bonding / US Bonding, Wedge = engl. für Keil) wird für das Bonden von Golddraht, wie auch für das Bonden von Aluminumdrähten benutzt. Bei Leistungsanwendungen kann zusätzlich auch noch auf Kupfer ausgewichen werden. Man unterscheidet generell anhand der Drahtdicke zwischen Dünndraht Bonden mit typischen Drahtdurchmessern zwischen 17 µm und 75 µm und Dickdraht Bonden mit Drahtdurchmessern von 100 µm bis 500 µm. Auch Drähte mit Rechteckquerschnitt können verarbeitet werden, sogenannte Bändchen oder Ribbons.
Ball-Wedge
ball-bonden
mit 25µm Golddraht
Ball-Wedge
ball-bonden
mit 25µm Golddraht
mit 25µm Golddraht
Beim Thermosonic-Ball-Wedge-Bonden (eine Kombination aus Thermo und Unltrasonic / Ultraschall, kurz TS-Bonden) wird der Golddraht durch eine Kapillare, meistens aus Keramik, geführt und mit Hilfe einer kleinen elektrischen Entladung am Drahtende angeschmolzen. Dadurch bildet sich ein Ball (engl. für Kugel) der wiederum mit Ultraschall auf die Kontaktfläche gebondet wird. An der zweiten Kontaktstelle entsteht durch die Geometrie der Kapillare ein Wedgebond (engl. für Keil) für den Abschluss des Loops (engl. für Bondschleife).
Ribbon
bonden
mit Bändchen
Ribbon
bonden
mit Bändchen
mit Bändchen
Verbindungen mit Ribbons (engl. für Bändchen) zeichnen sich durch einen geringen Scheinwiderstand (Impedanz) und eine gute Wärmeableitung aus. Ribbon Bonds werden daher oft in der Hochfrequenztechnik eingesetzt.
Bumps
bump-bonden
bei Flip-Chip-Anwendungen
Bumps
bump-bonden
bei Flip-Chip-Anwendungen
bei Flip-Chip-Anwendungen
Bump-Bonden (engl. für Beule) wird bei Flip-Chip-Anwendungen verwendet. Bei der Flip-Chip-Montage wird ein Chip mit der Kontaktierungsseite nach unten, ohne weitere Anschlussdrähte, direkt auf das Substrat oder einen weiteren Chip montiert. Die Kontaktierung wird durch vorher aufgebrachte Bumps hergestellt. Diese Methode ist sehr platzsparend und besitzt die Vorteile extrem kurzer Leiterlängen. Außerdem können so mehrere Chips aufeinandergestapelt (engl.: stacking) werden. Der Drahtbonder wird im Bump-Modus betrieben, d.h. der Bondprozess ist auf einen Ball-Bond beschränkt.
Dickdraht
bonden
von 100μm bis 500μm
Dickdraht
bonden
von 100μm bis 500μm
von 100μm bis 500μm
Dickdraht Bonden mit Drahtdurchmessern von 100μm bis 500μm wird in der Leistungselektronikwie z.B. für LEDs, Batterien und im Automotiv-Bereich eingesetzt.
Kupfer
bonden
mit Kupferdraht
Kupfer
bonden
mit Kupferdraht
mit Kupferdraht
Zur Vorbereitung einer Serien Produktion oder für Spezialanwendung kann es nötig werden von den gängigen Materialien Gold und Aluminum auf Kupfer auszuweichen. Hierbei gibt es zwar ein paar Besonderheiten zu beachten aber die Vorteile sind ein günstigerer Drahtpreis, bessere elektrische Leitfähigkeit und bessere Wärmeleitfähigkeit.
Beschichtet
bonden mit
aluminiumbeschichtetem Kupferdraht
Beschichtet
bonden mit
aluminiumbeschichtetem Kupferdraht
Kupferdrähte besitzen beim Bonden ähnliche Eigenschaften wie Gold, müssen aufgrund der Oxidation jedoch unter Schutzgasatmosphäre gebondet werden. Wegen dieses Aufwands werden Kupferdrähte nur bei besonderem Bedarf eingesetzt. Eine Alternative hierzu ist das Bonden mit Kupferdraht mit Aluminiumbeschichtung. Dieser lässt sich einfach Wedge-bonden und ist gut lagerfähig.
Isoliert
bonden
mit isolierten Drähten
Isoliert
bonden
mit isolierten Drähten
mit isolierten Drähten
