Neue Bewertungskriterien für Dickdraht-Bondkontakte

5.3.2018

© XYZtec

Hinter einem Aluminium-Dickdrahtkontakt positionierter Schermeißel. Der Schertest ist die standardmäßig angewandte Methode zur Überprüfung der Bondqualität von Dickdrahtkontakten.

Gerade bei Bauteilen im Mikrometerbereich setzen Ingenieurinnen und Ingenieure auf neue Materialien – insbesondere bei Drahtbondkontakten, die sich in Chips, elektronischen Bauteilen sowie elektrischen Anschlüssen befinden und Schaltkreise verbinden.

In den Bereichen alternative Energieerzeugung und der Elektrifizierung von Fahrzeugen wird die Dickdrahtbondtechnologie für die Kontaktierung von Leistungshalbleitern genutzt. Immer häufiger wird dabei auf neuartige Aluminium-Drahtwerkstoffe sowie Kupferdickdrähte mit Aluminiummantel zurückgegriffen: Sie sind korrosionsbeständig, höherfester, wärmebeständiger und haben eine bis zu zehnmal höhere Lebensdauer.

Um die Verbindungsqualität zu prüfen, werden mechanische Tests wie beispielsweise Pull- und Schertests durchgeführt. Durch die Neu- und Weiterentwicklung der Drahtmaterialien und die Veränderungen der mechanischen Eigenschaften ergeben sich zusätzliche Auswirkungen auf die Testergebnisse: Die Interpretation der Testresultate und die bisher angewandten Bewertungskriterien für die Klassifizierung der Bondqualität müssen angepasst werden. Im aktuellen Forschungsprojekt »Korrelation von Schertestergebnissen und Zuverlässigkeit feinkristalliner Aluminium-basierter Dickdrahtbondkontakte« entwickeln das Fraunhofer IMWS und Fraunhofer IZM eine grundlegende Wissensbasis zu den Mikrostruktur-Eigenschafts-Beziehungen der Bondkontakte. Diese bildet die Voraussetzung, um allgemeingültige Beurteilungs- und Bewertungsrichtlinien zu definieren.

Das Projekt wird durch Mittel des Bundesministeriums für Bildung und Forschung gefördert. Projektträger ist die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschung AiF.