Die-Befestigung und Drahtbonden – Wie „passt“ der Die in sein Gehäuse?

I. Chip-Montageprozess: eutektisches Bonden und leitfähiger Klebstoff

Die Verpackungshülle ist fertig – wie kommt der Chip rein? Der erste Schritt ist die Die-Befestigung – die Befestigung des Chips an der Montagefläche des Steckverbinders, sodass Chip und Gehäuse thermische, elektrische und mechanische Verbindungen herstellen. Die beiden gängigen Methoden der Branche haben jeweils ihre eigenen Funktionen:

Eutektisches Bonden – Löten Sie den Chip mit Au-Sn (Gold-Zinn-Eutektikum) oder Au-Ge-Lot auf die Montagefläche. Es verfügt über eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit und hohe Festigkeit und ist der Standard für Hochleistungslaser. Die vergoldeten metallisierten Montageflächen der TO56-, BTF-14PIN- und anderen Stiftleisten von Xuri sind genau darauf ausgelegt, die Benetzungsanforderungen des eutektischen Bondens zu erfüllen.

Leitfähiger Klebstoff – silbergefülltes Epoxidharz. Seine Prozesstemperatur ist niedriger als die des eutektischen Bondens und seine Eigenspannung ist gering. Es eignet sich für temperaturempfindliche Bauteile, seine Wärmeleitfähigkeit beträgt jedoch nur ein Zehntel der eutektischen Verbindung.

Die Auswahllogik ist einfach: Schauen Sie sich die Leistung an. Je höher der Leistungs- und Wärmebedarf, desto stärker wird die eutektische Bindung bevorzugt.

2. Verkabelung: Golddraht oder Aluminiumdraht?

Der Chip ist angeschlossen – wie erfolgt nun die elektrische Signalausgabe? Per Drahtbonden – mit dünnen Metalldrähten, um die Chip-Elektroden mit den Stiftleisten zu verbinden. Jeder der beiden Drahttypen hat sein eigenes Territorium:

Golddraht – Hervorragende Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und hohe Haftfestigkeit machen ihn zur ersten Wahl für hermetische Verpackungen. Das thermische Ultraschallbonden erfordert Erhitzen, und der Goldkugel-Bonding-Prozess ist ausgereift und stabil.

Aluminiumdraht – kostengünstig; Beim Ultraschallschweißen ist keine Erwärmung erforderlich, geeignet für Hochstromanwendungen.

Die Qualität der Bindung wird anhand von zwei Schlüsselparametern beurteilt: Zugfestigkeit und Scherfestigkeit der Bindung. Eine schlechte Verklebung ist die häufigste Ursache für Unterbrechungen und Kurzschlüsse innerhalb einer Verpackung, weshalb das Erscheinungsbild der Verklebung vor dem Versand des fertigen Produkts zu 100 % überprüft werden muss.

[Nächste Folge] Nächster Artikel: Die „Klimaanlage“ im Butterfly-Paket – wie TEC den Laserchip kühlt.

[Glossar]

1. Chipmontage : Der Prozess der Befestigung des Chips an der Montagefläche des Rohrhalters, normalerweise durch eutektisches Kleben oder leitfähigen Klebstoff.

2. Eutektische Chipmontage : Der Chipmontageprozess wird mit eutektischem Legierungslot bei der eutektischen Punkttemperatur abgeschlossen, das eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit und Festigkeit aufweist.

3. Drahtbonden : Ein elektrischer Verbindungsprozess, bei dem dünne Metalldrähte verwendet werden, um Chipelektroden mit externen Pins zu verbinden

4. Thermisches Ultraschallbonden : eine Bondmethode, die Wärme, Ultraschallenergie und Druck kombiniert; ein Standardverfahren zum Golddrahtbonden