AuSn-Löten

Gold und Zinn (Au/Sn) ergeben harte Lotlegierungen, die sich im besonderen Maße für herausfordernde Anwendungen in der Mikro- und Optolelektronik eignen. Sie liegen in verschiedenen Formen vor, etwa als Preform, Lotpaste oder Band.

Gold/Zinn bietet eine Reihe von Vorteilen, etwa die hohe Zuverlässigkeit, hoher Schmelzpunkt, exzellenter Korrosionsschutz, ein günstiges Benetzungsverhalten, hohe Wärmeleitfähigkeit und eine hohe Oberflächenspannung. Wenn Prozessgas eingesetzt wird, ist die Nutzung eines chemischen Flussmittels nicht notwendig, was bedeutet, dass z.B. beim Bonden optischer Komponenten die Verschmutzungsgefahr minimiert wird.

Mit Gold/Zinn gebondete Packages findet man u.a. in zahlreichen Automobil- und Luftfahrtanwendungen, in medizintechnischen Geräten, in Verteidigungstechnik, beim Lid Sealing sowie in nahezu allen für den "Outdoor"-Einsatz bestimmten Anwendungen.

Da der Schmelzpunkt recht hoch liegt, wird das AuSn-Bonden oft mit anderen Lötprozessen (z.B. mit Indium) kombiniert, falls sequenzielle Bondprozesse gefahren werden müssen. Unterschiedliche Schmelzpunkte verhindern dabei das erneute Aufschmelzen von Verbindungen.

  • AuSn-Löten- Überhang eines Laserbarrens
    AuSn-Löten- Überhang eines Laserbarrens

Was sind die Herausforderungen?

  • Höchste Platziergenauigkeit erforderlich
  • Sensible Bauteile aus brüchigen Materialien
  • Angepasstes Werkzeug für schwierige Kanten und Facetten
  • Void-freies Bonden
  • Kontrollierte Bondkräfte im gesamten Prozess

Die Finetech Lösung

I. Das Prinzip des AuSn-Lötens

Nach dem präzisen Ausrichten und Platzieren des Chips zum Substrat werden beide bis zum Erreichen des Schmelzpunkts des Verbindungsmaterials erwärmt. Falls Gold-Zinn zum Einsatz kommt, liegt der Schmelzpunkt etwa bei 320°C. Gleichzeitig wird während des gesamten Prozesses kontrolliert Bondkraft auf den Chip gebracht.

Parameter

Gold (Au): T = 200 … 320ºC

(F = 0.1 … 0.7 N/Bump)

II. Angepasste Tools & Module

  • Bondkraftmodule für die optimale Kraftsteuerung
  • Angepasste Toolformen mit kundenspezifischem Design, um definierte Flächen sicher zu schützen.
  • Aktive und passive Ausgleichtools für eine ebene Bondlinie
  • Standard- sowie kundenspezifische Abdeckungen, um die AuSn-Lötstelle optimal mit Inertgas zu versorgen.
  • Maskenwerkzeuge, in Kombination mit 2-Punkt-Ausrichtung, für die Face-up und Face-down Montage

Integriertes Prozessmanagement (IPM)

  • Integriertes Prozessmanagement (IPM)
  • Prinzip der Prozessgas-Einbindung
  • Software für Bonding

Das Integrierte Prozessmanagement (IPM) ist das Herzstück eines FINEPLACER® Bondsystems - dort, wo alles ineinandergreift. IPM ist dabei mehr als bloßes Wärmemanagement. Es überwacht und synchronisiert alle Prozessmodule und daran gekoppelte Parameter:

  • Gesteuerte und präzise ausbalancierte Interaktion von Ober- und Unter(vor)heizsystemen und Kühlung
  • Steuerung von Temperatur, Zeit, Kraft, Leistung, Energie, Fluss
  • Prozessintegrierte Licht- und Kamerasteuerung
  • Kontrollierte Einbindung von Prozessgasen

IPM ist hochkomplex, gleichzeitig ganz einfach zu bedienen. Über die grafische Benutzeroberfläche der Betriebssoftware hat der Anwender die perfekte Kontrolle über alle benötigten Einstellungen. Per Drag 'n Drop können ganz einfach Temperaturrampen gezogen oder Prozessmodule (de-)aktiviert werden. Alle Einstellungen werden im selben Profil hinterlegt, was eine besonders intuitive Arbeit gewährleistet.
 
Die Betriebssoftware bietet eine intelligente, mitwachsende Prozessverwaltung. Darüber hinaus ermöglicht sie umfangreiche Data-Logging-Funktionen zur statistischen Prozesskontrolle.

In Verbindung mit der Fähigkeit zum systemübergreifenden Prozesstransfer ist das Prozessentwicklung, wie sie einfacher nicht sein kann.

FINEPLACER® Bondsysteme

  • FINEPLACER® femto
    Automatischer Sub Micron Bonder für Produktentwicklung und Produktion
  • FINEPLACER® sigma
    Halbautomatischer Sub-Micron Bonder
  • FINEPLACER® lambda
    Flexibler Sub-Micron Die Bonder
  • FINEPLACER® pico ma
    Vielseitiges Die Bonding System

Dank der modularen Systemarchitektur können FINEPLACER® Bondsysteme für nahezu alle Applikationsanforderungen konfiguriert werden.

Im Kern ergeben sich Abgrenzungsmerkmale zwischen den Maschinen z.B. aus:

  • Grad der Automatisierung
  • Optische Auflösung
  • Platziergenauigkeit

Informieren Sie sich hier über unsere Produktpalette oder wenden Sie sich direkt an Ihren Finetech Ansprechpartner, um gemeinsam das für Sie optimale Equipment zu finden.

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