Hallo zusammen, wir verarbeiten in einer kleinen Firma ziemlich "hemdsärmlig" großformatige CMOS-Bildsensoren. Diese CMOS-Dice werden zusammen mit einer Adapter-Platine auf einen metallischen Träger geklebt und dann zu einer externen Firma gegeben, die das Wire-Bonding für uns erledigt. Ab und an gibt es Beschwerden, daß die Oberfläche der Bondpads auf der Platine zu rauh, zu schmutzig oder ähnliches ist. Zur Zeit läuft wieder eine Reklamation beim Platinenhersteller, die Ersatzproduktion ist fast fertig und nun lautet die Frage, wie sollte denn nun die ideale Oberfläche aussehen? Der Platinenhersteller bietet an: 0,1um statt 0,07um Goldauflage - habe ich das richtig verstanden? Meiner Meinung nach handelt es sich bei dieser Dicke nur um die absolute Mindestdicke für Korrosionsschutz vor dem Löten. Eine andere Informationsquelle meint, das waren einige bis einige -zig um für Wirebonding, ist sich aber nicht mehr sicher. Ein weiteres Stichwort ist Nickel-Palladium-Gold statt nur Nickel-Gold. Ist laut Platinenhersteller machbar, bedeutet aber einen Produktionsschritt außer Haus, dauert also wesentlich länger und kostet natürlich mehr. Ist dieser Aufbau nötig? Wie sieht es mit Bürsten aus? Seit den letzten Problemen vor ca. einem Jahr werden die Platinen gebürstet, aber ich befürchte, bei zu dünner Goldauflage ist das eher kontraproduktiv. Ok, soweit die bisher zusammengetragenen Informationen. Bonddraht ist übrigens 25um Alu. Weiß da jemand Bescheid? Gruß Thomas Heike
Der große Bondexperte bin ich zwar auch nicht, aber immerhin ist mit das Thema nicht ganz fremd. Mein Stand: das Au dient nur zum Korrosionsschutz und ist nur ein paar Atomlagen dick. In der Realität gesehen (sowohl auf Wafern als auch auf Bauteilanschlüssen) habe ich aber immer nur Ni-Pd-Au, nie einfaches Ni-Au. Etwas Googeln ergab Pd als Diffusionssperre des Ni ins Gold, passt grob mit meiner Erinnerung zusammen. Just my 2ct zum doch eher exotischen Thema. Würth bietet übrigens beides aus einer Hand, falls ihr euch das leisten wollt. Nein, ich habe zu diesem Laden keine Verbindung.
Nun weiß ich selbst schon ein bißchen mehr, nachdem mir jemand den Tip gab, mit dem etwas ulkigen Begriff "bondgold" zu googlen... Galvanisch aufgebrachtes Gold für Wirebonding ist 1-2um dick. Aber anscheinend für Bonden mit Golddraht. Chemisch aufgebrachtes Gold für Alu-Bonden ist 0,3-0,6um dick. Und bei drei Schichten mit Palladium, anscheinend (nach den Infos eines anderen Leiterplattenherstellers) für beide Drahtmaterialien bestens geeignet, ist die Goldschicht nur 0,05-0,1um dick. Könnte unser Hersteller dieses Verfahren gemeint haben? Ich glaube eher nicht. Aber ich habe jetzt wohl genug Infos, um mit ihm telefonieren zu können. Gruß Tom.
Ah, danke für die Antwort, kam während ich eifrig tippte... Konvergiert ja schön.
Aus was bestehen denn die Bonddrähte? Gold und Aluminium vertragen sich nicht, da bildet sich über kurz oder lang eine als "Purple Plague" bezeichnete intermetallische Verbindung, mit miserablen elektrischen und mechanischen Eigenschaften. https://en.wikipedia.org/wiki/Gold-aluminium_intermetallic Das Zeug sieht wirklich purpurn aus! Ich habe es schon großflächig auf dem vergoldeten Polygonspiegel eines Laserdruckers gesehen.
:
Bearbeitet durch User
Wir machen bei uns immer Alu Wedge-Wedge-Bonds mit der Standard-Chemisch-Gold-Beschichtung die typischerweise bei LP-Herstellern angeboten werden. Das Gold dient nur als Korrosionsschutz, der Draht geht angeblich die Verbindung mit der darunterliegenden Nickelschicht ein. Diese Beschichtung geht am besten und ist am billigsten. Mit Bondgold (also einer dicken Beschichtung) geht es bei Alu-Draht weniger gut, das ist typischerweise für Golddrahtbonds mit Ball-Wedge-Verfahren. Wichtig ist, dass die Oberfläche absolut fettfrei ist und keine Produktionsrückstände sowie sonstiger Staub und Dreck mehr drauf sind. Wir putzen vorher vorsichtig mit fusselfreien Tüchern und Isopropanol. Wenn man etwas zu kräftig reibt geht auch die Goldschicht ab und man sieht darunter die Nickelschicht, das Bondergebnis ist aber dann trotzdem ok und die Drähte halten normal. Vielleicht sind einfach die Bondparameter beim Dienstleister nicht optimal? Ultraschallleistung, Dauer, Bondgewicht? Ob die Drähte gut halten misst man normalerweise bei einem Testaufbau mit einem Pulltester. Die gefürchtete Purpurplage haben wir noch nie beobachtet, wir bonden seit ca. 5 Jahren selber im Haus und die Aufbauten aus den Anfangstagen mit Alu-Bond auf Goldoberfläche funktionieren noch.
Danke für die weiteren Antworten. Purpurplage? Das verwendete Bondverfahren ist Ultraschall (mit 25um Alu-Draht), und bei diesem Verfahren scheint die Purpurplage laut Wikipedia-Artikel nicht zu entstehen. Ich werde den Dienstleister aber trotzdem mal auf das Stichwort ansprechen. Einfach normale Goldschutzschicht? Da kann ich insofern zustimmen, daß wir seit über 10 Jahren wirebonden lassen und erst vor einem Jahr und jetzt nochmal auf die Problematik der Oberfläche gestoßen wurden. Zuvor waren die von uns beigestellten Leiterplatten wohl immer mit ganz normalem Gold-Korrosionsschutz für Lötpads versehen. Der Leiterplattenhersteller hat mir auch nochmal erklärt, daß diese normale Goldschicht reiner Korrosionschutz ist und beim Löten regelrecht "weggeschwemmt" wird. Daß sie beim Bonden durchstoßen wird, kann man sich gut vorstellen. Eventuell ist es sogar bei der 0,3-0,6um Goldschicht so, die von multi-cb für Alubonden empfohlen wird. Reinigen? Die Platinen und Dice werden im Reinraum geklebt, danach mache ich das ganze sehr gründlich mit fusselfreien speziellen Reinraumtüchern und "Delothen" (meines Wissens vor allem Isopropanol) sauber. Insbesondere die Bondpads auf der Platine rubble ich sehr gründlich und fest. Ein Kollege hat auch das Stichwort "Plasmacleaner" ins Spiel gebracht. Hier stellt sich allerdings die Frage "woher nehmen?" und wir sind uns auch gar nicht sicher, was das Plasma mit dem Chip, den Stützkondensatoren auf der Platine (es sind keine aktiven Bauelemente drauf) oder sogar mit den Leiterbahnen der Platine anstellt.... Hmmmm. Ich werde wohl nochmal mit beiden Dienstleistern (Leiterplatte und Wirebonding) telefonieren und tendiere dann vielleicht doch zum 0,3-0,6um Gold, chemisch aufgebracht. Und das Bürsten wird mir immer suspekter.
Plasmareinigen ist kein unübliches Verfahren, dafür gibt es Dienstleister. Die können dann sicher auch die gereinigten LPs so verpacken, dass sie sauber bleiben. Anders als ich lange gedacht hatte, überlebt auch bestückte Elektronik das Plasmareinigen wohl ganz gut. Leiterplatten bürsten habe ich (im Automotive-Umfeld) noch nie gehört. Nachteil am Bürsten ist natürlich auch, dass man bei abrasiven Verfahren nie so genau weiß, wo das entfernte Material denn nun am Ende landet.
Hallo, wir haben für einen grossen Konzern Leiterplatten-Muster gefertigt zum direkten Bonden, die mit galvanischem Nickel beschichtet waren, mit sehr guten Ergebnissen. Die Serienfertigung bei einem Hersteller, der Millionenstückzahlen liefern konnte, ging allerdings erst mal schief, anscheinend ist nicht jede Art Nickelschicht gleich gut geeignet, das hängt vom eingesetzten Bad ab. Klar ist, dass Gold oder was immer nur ein Korrosionsschutz sein darf, der sich beim Bonden verflüchtigt. Bei unseren Mustern bestand das Problem der Haltbarkeit nicht, die hat man uns zum Testen aus der Hand gerissen. Das ist übrigens beim Löten nicht anders, das Gold löst sich im Lötzinn und versaut es, bei grösseren Mengen wird das Lot unbrauchbar. Das ist nicht soo schlimm, man kann dann das Gold wiedergewinnen lassen, nur muss man es halt wissen. Georg
TomH schrieb: > Ab und an gibt es Beschwerden, daß die Oberfläche der Bondpads auf der > Platine zu rauh, zu schmutzig oder ähnliches ist. Hast du schon mal deine Bonding-Firma gefragt, ob sie auch einen konstruktiven Beitrag zu dem Thema leisten kann. Welche Oberfläche passt am besten zu deren Prozess. Wenn sie bei anderen Aufträgen keine Probleme haben, können sie vielleicht auch sagen, was gut funktioniert - sonst eiert man ewig an grenzwertigen Prozessparametern rum.
Aus meiner Alu Wire Bonding Erfahrung, Flashgold auf Nickel. Das Gold ist dabei nahe an der Messbarkeitsgrenze. Es muss auch nicht selektiv vergoldet werden, einfach das ganze PCB vergolden, laesst sich auch sehr gut loeten. Korrision ist auf der Bondflaeche nach dem Bonden nicht moeglich da der gebondete Dice ja mit Hysol versiegelt wird. Da Flashgold aber sehr duenn ist sollte man die PCB nicht zu viele Monaten liegen lassen.
:
Bearbeitet durch User
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.