Rückblick

Liebe Mitglieder, Freunde und Interessenten des IMAPS-Deutschland e.V., dem nationalen Chapter der International Microelectronics and Packaging Society in der Bundesrepublik Deutschland.

Ein ereignisreiches Quartal liegt hinter uns. Nach drei Jahren pandemiebedingter Einschränkungen verschiedener Ausprägungen kehren die nationalen, europäischen und internationalen Community-Aktivitäten weitgehend zur Normalität zurück. Insbesondere Konferenzen als die wichtigsten Wissens- und Technologieaustausch Plattformen können wieder in Präsenz abgehalten werden.

Vom 2. bis zum 3. Februar 2023 haben unsere amerikanischen Kollegen in San Diego zum „Topical Workshop & Tabletop Exhibition on WIRE BONDING“ eingeladen und viele Interessenten sind diesem Aufruf gefolgt. Auch dank unseres Mitglieds HESSE Mechatronics konnten sich die Teilnehmer in diversen Vorträgen, aber auch in dem von Mike McKeown geleiteten Workshop über die neuesten Entwicklungen der Drahtbondtechnologien in den Anwendungsbereichen Batterieproduktion für E-Mobility und Sustainable Energy, Halbleiterfertigung und Microelectronic Packaging informieren und in gemeinsamen Breakout-Sessions austauschen.

Drahtbonden ist mit einem Marktanteil von immer noch über 85 % weiterhin die vorherrschende Methode der Chipverbindung und bietet herausragende Vorteile gegenüber der FlipChip-Technologie. Jährlich werden Aber-Billionen von Drahtbonds hergestellt. In hochvolumigen und gut kontrollierten Anlagen liegen die Fehlerraten im niedrigen ppm-Bereich. Es bleibt somit eine kostengünstigste und vor allen Dingen äußerst flexible Methode der Chipverbindung.
Sowohl beim Ball- als auch beim Wedge-Bonden wird der Draht zwischen dem Bondwerkzeug und dem Bondpad oder Substrat massiv verformt, wodurch eine Schweißverbindung entsteht. Die dominanten Variablen, die die Verformung beeinflussen, sind Ultraschallenergie, Temperatur, Bondkraft und Bondzeit.
Ultraschallenergie ist die wesentliche Prozessvariable beim Drahtbonden. Sie reduziert die erforderlichen Kräfte und ermöglicht eine Verformung bei deutlich geringerer Belastung des Drahtes und der zu verbindenden Komponenten wie Chip und Substrat als es sonst erforderlich wäre. Hochfrequenz-Ultraschall sorgt für höhere Dehnungsraten und ermöglicht eine schnellere, besser kontrollierte Verformung, die für präzises Bonden mit hoher Ausbeute und hohe Produktivität erforderlich ist. Dieses gilt sowohl für das weit verbreitete Dünndrahtbonden als auch für das immer prominenter werdende Dickdrahtbonden, wie es Lee Levine in seinem Tutorial herausgestellt hat.

Weitere interessante Vorträge beleuchteten die Herausforderungen aber auch Prozessvariationen und Lösungsansätze für das Dickdrahtbonden von Kupfer-Drähten, den Einsatz von neuen Bondmaterialien, die Anforderungen an eine hohe Zuverlässigkeit und Fehleranalyse sowie neue Teststrategien bei zunehmenden Systemherausforderungen und Packungsdichten.

Insgesamt ein sehr zeitgemäßes Programm, welches durch rund 10 Aussteller in der parallelen Begleitausstellung abgerundet wurde.

Fast schon auf die Inhalte der Konferenz in San Diego aufbauend haben unsere französischen Kollegen in Poitier vom 8. bis 9. März 2023 einen Workshop über Thermal Management organisiert, der leider auf Grund des zeitgleichen Streiks der öffentlichen Verwaltung und des Transportsystems nicht so gut besucht gewesen ist, wie es das Thema verdient hätte. Forschungsnahe, industrielle und innovative Vorträge zum Thema Kühlung von integrierten Schaltkreisen und Packages, Advanced Materials, Thermal Management über die gesamt Prozesskette, vom Basismaterial über Komponenten, Hilfs- und Betriebsstoffe bis zum fertigen Produkt, hätten hier durchaus mehr Beachtung verdient.

Und was dürfen unsere Mitglieder von uns, dem IMAPS Deutschland e.V. erwarten?

IMAPS Deutschland knüpfte nach dreijähriger Pause am 23. März 2023 wieder an die Tradition an, ein Frühjahrseminar zu einem aktuellen Thema der Mikrosystemtechnik angeboten zu haben. In diesem Jahr haben wir durch verschiedene Vorträge eine Diskussionsbasis zu einem drängenden Thema der Gegenwart mit Bezug zur Nachhaltigkeit in der Elektronikfertigung geschaffen, welches da lautete: Wie können wir es schaffen, die Produktion oder einzelne Fertigungsabschnitte nachhaltig zu gestalten und welche Aspekte müssen dabei zwingend berücksichtigt werden?

Dieses Thema wird dann den Schwerpunkt unserer Berichterstattung in der kommenden PLUS Ausgabe sein. Bleiben Sie gespannt.