Artikelarchiv

Bericht zur Veranstaltung der RG Düsseldorf in Wachtberg bei Bonn am 18. August 2011

Seit den ersten Veröffentlichungen zum Cu-Ball/ Wedge(B/W)-Drahtbonden in den 1980er Jahren tauchten stetig bis ins letzte Jahrzehnt viele Veröffentlichungen zu diesem Thema auf, ohne dass sich der Einsatz von Kupfer beim B/W-Bonden industriell nennenswert durchsetzen konnten. Erst der heftige Preisanstieg für Gold und gerätetechnische Weiterentwicklungen sowie ein verbessertes Verständnis für den Kupferdrahtbondprozess verhalfen dem Cu-B/WBonden in den letzten Jahren zum Durchbruch und zwar zunächst im Wesentlichen im Consumer-Bereich. Heute wird erwartet, dass schon bald mindestens 10 % aller Ball/Wedge-gebondeten Bauteile mittels Kupfer verarbeitet werden und der Einsatz für anspruchsvollere Anwendungen steht vor der Tür.

Im Zeitalter der bleifreien Elektronikfertigung zählen Sn-Zn-Basislegierungen heute zu den attraktivsten Ersatzmaterialien für das in der Vergangenheit hauptsächlich verwendete Sn-Pb-Lot. Gerade deren vergleichbar geringe Kosten und der niedrige eutektische Schmelzpunkt von 198,5 °C verhelfen diesem Lotwerkstoff zu großem Interesse bei Elektronikherstellern. Seit nunmehr über zwei Jahrzehnten wird versucht, die mangelnde Oxidationsbeständigkeit sowie die thermomechanischen Eigenschaften zu verbessern. Die Legierung Sn8Zn3Bi bietet sich hier aufgrund guter Benetzungseigenschaften, guter mechanischer Eigenschaften und des geringeren Schmelzpunkts für praktische Anwendungen an. Durch eine Anreicherung mit geringen Mengen an Aluminium oder Phosphor kann die Oxidationsbeständigkeit verbessert werden. Dieser Artikel behandelt den Stand der Technik und stellt experimentelle Untersuchungen an einer kommerziell erhältlichen Lotpaste vor. Hierbei wurde der Schwerpunkt auf die Analyse der Mikrostruktur und des Phasenwachstums auf den Substraten Cu/OSP und Ni/chem. Au gelegt.

The paper presents the results of a study of the procedure of laser soldering chip SMD components, taking into consideration various parameters of the soldering process: type and quantity of solder paste used, energy pumped into the system, etc. There are many situations in modern electronics where the heat for soldering must be controlled very accurately, for example for soldering temperature sensitive components or using different substrates that require a soldering temperature different than the usual ones (PMMA substrates need low temperature soldering). We studied the energy necessary for realizing high quality solder joints even from the first soldering, thus reducing the number of destroyed samples and decreasing the time and costs of development of the electronic module. Based on the theoretical model we soldered components and performed electrical and mechanical tests, cross-sections, optical and X-ray inspections.

Das Temperatur-Zeit-Verhalten eines Widerstandslötprozesses, bei dem Kupferlackdrähte auf verzinnte Kontaktstücke aufgelötet werden, wurde experimentell untersucht. Dabei wurden der Kupferlackdraht selbst und ein zusätzlicher im Widerstandslötprozess verlöteter Nickeldraht als Thermoelement verwendet. Durch die Auswertung der Thermospannung erhält man Auskunft über die im Lotvolumen herrschende Temperatur sowie über das Auskühlverhalten der Lötstelle, welches wichtige Informationen für die Optimierung der Prozessparameter sind.