Hallo, Ich habe eine Frage und hoffe das jemand eine Idee hat. Denn dieses Thema bringt mich zum verzweifeln: Im Rahmen einer Projektarbeit im Studium bekam ich die Aufgabe einen Silizium-Die provisorisch zu kontaktieren. Der Die hat die Außenmaße 1,5 cm x 1,5 cm und hat an den Ecken kleine Kontaktpunkte (unter einem Millimeter. Um diese Punkte sehen zu können benötige ich eine Lupe und ich habe keine Brille…). Diese waren eigentlich dazu da mithilfe einer Bondtechnik mit einem Gehäuse verbunden zu werden. Das Problem ist, der Die ist in vier getrennte Felder unterteilt und jeder Eckpunkt ist dem entsprechenden Sensorfeld zugeordnet. Die Rückseite ist metallisiert und dient als Masse für die vier Fotodiodenflächen. Ein einfaches Metallband, um den Rand dürfte wahrscheinlich zu ungewollten Verbindungen zwischen den physikalisch getrennten Messflächen führen. Leider hat mein Vorgesetzter nicht bedacht, dass man dafür eine Maschine bräuchte die das kann und ich nicht Mikroelektronik studiere, sondern Chemieingenieurwesen. Mein Vorgesetzter war Chemiker. Ich denke es kann sich jeder vorstellen, wie das ablief… Naja das Ende vom Lied ist, ich war halt gerade da, habe Elektroniker für Betriebstechnik vorher gelernt (Ich weiß nicht was mein Vorgesetzter da gedacht hat, was meine Ausbildungsinhalte in der Vergangenheit waren, aber Chipbonden zählten nicht dazu…) und deswegen soll ich das irgendwie provisorisch kontaktieren, weil erste Messergebnisse mit der Si-Die (ist eine Fotodiode) bis Ende September vorhanden sein müssen und gerade die Termine zum Bonden in der näheren Umgebung bei Firmen Mangelware sind. Ich habe es mit selbstklebender Kupferfolie probiert, aber es hat mehr schlecht als recht funktioniert. War irgendwo abzusehen, aber mir gehen langsam die Ideen aus… Hat jemand eine Idee für einen verzweifelten Studierenden, wie man diesen Chipdie provisorisch kontaktieren kann, so dass man diesen Die für Messzwecke nutzen kann? Vielen vielen Dank für Eure Hilfe! Viele Grüße bjo2021
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Nimm Federstifte (aka Pogo Pins) aus der Prüftechnik und druck dir einen Halter mit dem 3D Drucker.
Omas Nähkiste plündern...
Oder nimm als Halter solche frei positionierbare Messuhrenhalter mit Zentralklemmung. Die gibt's bei Ebay ab 10€ oder als Oszitastkopfhalter für 100€... 😉
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Schau Dich doch mal an der Uni / Hochschule um. Wenn der FB Physik evtl. was im Bereich Halbleiter macht, dann steht da bestimmt auch ein Bonder herrum... Kleine Trägerplatine Designen, wo das Die drauf kommt (kleben), dann die Kontakte bonden (lassen) und fertig... Pogo Pins und ähnliches dürften für Bondkontakte evtl. ein wenig groß sein... bzw. solltest Du ein gutes Mikroskop haben zum positionieren.
Björn O. schrieb: > Ich habe eine Frage und hoffe das jemand eine Idee hat. Denn dieses > Thema bringt mich zum verzweifeln: > Im Rahmen einer Projektarbeit im Studium bekam ich die Aufgabe einen > Silizium-Die provisorisch zu kontaktieren. Der Die hat die Außenmaße 1,5 > cm x 1,5 cm und hat an den Ecken kleine Kontaktpunkte (unter einem > Millimeter. Um diese Punkte sehen zu können benötige ich eine Lupe und > ich habe keine Brille…). https://sensepeek.com/ https://www.batronix.com/versand/messtechnik/platinenhalter/sensepeek/4007-PCBite-kit-L.html?gclid=EAIaIQobChMI2Jr3qZvw8gIViACLCh30HgLtEAAYASAAEgKc8vD_BwE Die Messspitzen sind extrem fein.
Warum kaufst Du dich nicht im Gehäuse? https://www.first-sensor.com/de/produkte/optische-sensoren/detektoren/positionsempfindliche-dioden-psd/ https://www.hamamatsu.com/eu/en/product/optical-sensors/distance-position-sensor/psd/two-dimensional-psd/index.html
Skyper schrieb: > Pogo Pins und ähnliches dürften für Bondkontakte evtl. ein wenig groß > sein... Die "P50-B1 Federprüfsonde" bei Amazon hat nur 0,68mm Durchmesser am Schaft.
Vielleicht hast du noch irgendwelche alten Spitzendioden über, die du für das Projekt "killen" kannst!? https://de.wikipedia.org/wiki/Spitzendiode Vorsichtig in einem Schraubstock oder so das Glas absprengen und den Anodendraht mit dem Spitzendraht daran zur Kontaktierung am Die verwenden.
Björn O. schrieb: > Der Die hat die Außenmaße 1,5 cm x 1,5 cm und hat an den Ecken > kleine Kontaktpunkte unter einem Millimeter. Sind diese Kontaktpunkte denn metallisiert (z.B. vergoldet)? Sonst wirds schwierig, weil Silizium an Luft sofort oxidiert.
Lothar M. schrieb: > Skyper schrieb: >> Pogo Pins und ähnliches dürften für Bondkontakte evtl. ein wenig groß >> sein... > Die "P50-B1 Federprüfsonde" bei Amazon hat nur 0,68mm Durchmesser am > Schaft. Naja, das mag schon passen... aber der Rest des Pogo Pins und das drum herum verdeckt evtl. auch die Photo-Diode... bzw. wenn das ganze in einen Versuchsaufbau muss, dann düfte das ausrichten nicht einfacher sein. Unsere Physiker hier am Institut bauen ihre eigen Proben aus Silizium und dann mit weiteren verschiedenen Materialien, Aufdampfen, Sputtern, ätzen usw... am Schluss baue ich eine Trägerplatine nach Anforderung und sie kleben das Stück zum bonden auf die PCB.
Björn O. schrieb: > wie man diesen Chipdie provisorisch kontaktieren kann, Als ich das musste, habe ich mehrere Stecknadeln benutzt, durch erkalteten Heißkleber am Rand der Cavity gestochen. ansonsten die mal fragen: https://www.tpt.de/
Harald W. schrieb: > Wobei das Aetzen mit Flusssäure nicht ganz ungefährlich ist... OMG, nee, das machen sie bei uns nicht, kenne aber Geschichten von früher (TM) an der Uni... Mit ätzen meinte ich "Plasma-unterstütztes Ätzen" (reactive ion etching, RIE)... das gibt weniger Sauereien. Wobei die Gase an der RIE auch nicht "ohne" sind...
Skyper schrieb: > Mit ätzen meinte ich "Plasma-unterstütztes Ätzen" Kann man damit Siliziumdioxid entfernen? "Quarzglas" ist chemisch recht stabil. Alternativ haben wir es für Untersuchungen an Sili- ziumproben im Vacuum verdampft.
@all Danke für Eure Antworten. Ich werde mir diese morgen an der Hochschule einmal alle Ideen anschauen. Oder welche Druckmöglichkeiten es gibt. @ikmiller Der 3D-Drucker an diesem Institut ist so eine Sache. Mit dem stehe ich auf Kriegsfuß. Der Stand 5 Jahre unbenutzt herum und wurde im Juni 2021 wieder in Betrieb genommen und macht seit dem nur Probleme. Und das Resin habe ich mehrfach getauscht und mein Vorgesetzter meinte nur, vor 5 Jahren ging er noch. Aber eine Lösung hatte er für mich auch nicht. Leveling habe ich gemacht, half aber nichts. Naja ich werde mal mein Glück morgen versuchen eine passende Halterung zu drucken. @Skyper Wegen einem anderen Institut und Bonden: Ja das war auch unsere Idee, aber der Raum mit der Bondmaschine ist wegen Asbestsanierung gesperrt und der zuständige Professor möchte sich erst nächsten Monat Termine zum Bonden vergeben. Meine andere Vorgesetzte kümmert sich gerade um Kontakte an die umliegenden Hochschulen für vielleicht die Möglichkeit diese Bonden zu lassen. @solar77, ehydra und sar Danke für die Ideen. Ich werde morgen schauen, was sich am umsetzen lässt. @KaiLanzarote Hört sich auf jeden Fall interessant an. Ich schaue morgen mal, ob wir sowas herum liegen haben. Vielleicht in unserer Kruschtelkiste. @cpldcpu Ich hatte leider kein Mitspracherecht (ich wurde vor vollendeten Tatsachen gestellt) und was mein Vorgesetzter dabei dachte, wird ewig sein Geheimnis bleiben. @wilhelms Die Kontakte sind metallisiert. Die Sensorfläche mit einem vom Hersteller nicht näher bezeichneten Resin vor Oxidierung geschützt. Welches Resin genau verwendet wurde, wollte der Hersteller nicht preisgeben.
Harald W. schrieb: > Kann man damit Siliziumdioxid entfernen? "Quarzglas" ist chemisch > recht stabil. Alternativ haben wir es für Untersuchungen an Sili- > ziumproben im Vacuum verdampft. Da bin ich raus... aber ich kann mal fragen :-).
Die Kontaktpads sind vermutlich aus Aluminium (wenn sie eine silberne Farbe haben). Alles andere wäre recht ungewöhnlich. Löten kann man die bekanntermaßen nicht. Bleibt also Bonding oder ein Kontakt über pins. Pogopins fallen m.E. aus, da sie zu groß sind. Professionelle Kontaktnadeln kosten mehr als eine neue PD im Package. Das klingt alles nach großem Murks. Bedenke, das Photoströme relativ klein sind. Schon ein hochohmiger Kurzschluss (z.B. 1 MOhm) beim Kontaktieren kann zu großen Messfehlern führen. Sprich mit Deinem Chef und kaufe ein gepacketes Bauteil...
Wen wir Die Testen, haben wir spezielle Kontakt-Feder-Pins (Hier auch gerne "Pogo Pins" genannt ABER aufgepasst der Federdruck sollte nicht höher als 0,1g sein weil senst die Aufgedampfte Alu- oder Gold-Schicht verkratzt wird. Auch dürfen sie nicht Scharfkantig sein! Kleine flach aufgelötete Federdrähte (Wie sei beispielsweise als Orgelkontakte verwendet werden) leicht gebogen mit 0,5mm Durchmesser stellen da auch eine sehr gute Kontakt variante dar. Dazu eine Lochraster nehmen die Drähte um 90° Biegen und den 5,2mm Langen Horizontal liegenden Draht teil, mit einem Leichten Bogen(so dass das der Bogen Außenrand von der Platine wegzeigt) versehen. Dann im Lochraster Verlöten. So dass sie mit leichtem druck an dem Ort wo du den Die aufbringen willst genau auf den Punkten enden. Danach kannst du den Die auf das Lochraster Legen und die so entstandenen 4 Federn auf den Die "Legen" die Federkrafft hält dir den Die und macht dann auch grad Kontakt. Wen du in den Löchern wo du die Federn Verlötet hast, grad noch Steckerpins mit Verlötest, ist das Kontaktieren nachher einfacher. Vergiss aber den GND im Zentrum-Loch nicht auch rauszuführen, das mache ich mit aufklebbaren Kupferfolie. ;-) Als Tipp: Habe solche Notbehelfsadapter auch schon mit Wirewrap oder Silberdrath (Beim "C" erhältlich) gemacht um mal eben schnell ein Die zu testen.
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Du könntest feine Drähte (wire-wrap/Fädeldraht) ankleben. Genau dafür (Kleben statt Bonden) wurde dieser Kleber hier gemacht: https://www.henkel-adhesives.com/de/de/produkt/electrically-conductive-adhesives/loctite_ablestik84-1lmi.html Übergangswiderstand und Festigkeit wie gebondet. Brauchst nur eine ausreichend feine Dosierspitze. Der Vorteil ist, dass du den ganzen Aufbau dann auch bewegen kannst im Gegensatz zu der (ebenfalls guten) Idee mit Nadel+provisorische Halterung.
Elektrisch leitfäiger Kleber: https://www.panacol.de/kleber-anwendungen/elektronik/elektrisch-leitende-klebstoffe#
Bin kein Chemiker. Vielleicht geht auch Leitsilber. Entweder einen Bonddraht fixieren. oder den Kontakt mit Leitsilber herausführen. Wird sicher nicht einfach und braucht sicherlich einiges an Übung.
@all Danke für die hilfreichen Informationen. Ich habe mit meinen Vorgesetzten geredet und nach Rücksprache mit einem anderen Professor, der für das Bonden zuständig ist, wird das Ding endgültig gebondet und damit das Problem gelöst.
Björn O. schrieb: > wird das Ding endgültig gebondet und > damit das Problem gelöst. Ja, James Bond findet immer eine Lösung. :-)
Angehängte Dateien:
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detektor-sono.jpg
78 KB
KaiLanzarote schrieb: > Vielleicht hast du noch irgendwelche alten Spitzendioden über, die du > für das Projekt "killen" kannst!? Diese Variante viel mich auch spontan ein - aber nicht ernsthaft. Erinnert mich an den Kristall-Detektor aus meiner Kindheit.
Harald W. schrieb: > Kann man damit Siliziumdioxid entfernen? "Quarzglas" ist chemisch > recht stabil. Alternativ haben wir es für Untersuchungen an Sili- > ziumproben im Vacuum verdampft. So, nachgefragt... Siliziumdioxid damit zu entfernen geht, gibt bessere Ergebnisse als beim puren nasschemisch ätzen - wenig bis keine Unterätzung an den Seiten.
Skyper schrieb: > "Plasma-unterstütztes Ätzen" >> Kann man damit Siliziumdioxid entfernen? "Quarzglas" ist chemisch >> recht stabil. > So, nachgefragt... Siliziumdioxid damit zu entfernen geht, gibt bessere > Ergebnisse als beim puren nasschemisch ätzen - wenig bis keine > Unterätzung an den Seiten. Danke
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