Was ist ein Wire Bonding-Geschäft?

Drahtbonding-Unternehmen fallen normalerweise unter den Sektor der Halbleiterfertigung. Das Drahtbondenverfahren wird hauptsächlich verwendet, um Siliziumchips und Halbleiterbauelemente elektrisch mit Drähten aus Materialien wie Gold und Aluminium zu verbinden. Diese Drähte sind sehr fein und messen normalerweise zwischen 1 und 3 mil (1 mil entspricht 1.000stel Zoll). Die Arbeiter müssen über einen begrenzten Zeitraum große Mengen an Wärme, Druck und hoher Kraft aufbringen, um den Draht von einem Bondpad an einem anderen zu befestigen. Drahtbonden wird üblicherweise verwendet, um die elektrische Verbindung in der Mikroelektronik und anderen kleinen Geräten herzustellen.

Geschichte

In den 1950er Jahren wurde das Drahtbonden als allgemeine Schweißtechnik entdeckt. Allerdings würden Unternehmen das Drahtbonden erst Mitte der 1960er Jahre einsetzen. Nach Angaben der NASA werden der Sonobond Corporation die erforderlichen Ultraschallgeneratoren zur Verfügung gestellt, die zum Schweißen und zur Entwicklung von Drahtverbindungsgeräten erforderlich sind. Das Unternehmen wird auch als erstes Unternehmen offiziell vermarktet, das zum Verbinden von Drähten mit Halbleiterchips verwendet wird.

Typen

Beim Drahtbonden werden drei Methoden zum Befestigen des Drahtes an metallischen Oberflächen verwendet: Thermokompressionsbonden, Thermosonic-Bonden und Ultraschallbonden. Beim Thermokompressionsbonden werden Drähte mit metallischen Oberflächen verbunden, indem Drähte mit großer Kraft gegen heiße Oberflächen gedrückt werden. Obwohl der Draht erhitzt wird, erfordert die Thermokompression keine Reibung. Beim Thermosonic-Bonding wird der Draht gegen eine erhitzte Oberfläche vibriert, um den Bond zu bilden. Dieses Verfahren des Drahtbondens ist auch bekannt als Goldkugelbonden, Höckerbonding oder Bolzenhüpfen aufgrund der Kugel oder des Höckers, die sich nach dem Drahtschweißen an der Oberfläche bildet. Das Thermosonic-Bonding umfasst auch das Wedge-Bonding mit Golddraht und -band. Ultraschallbonden verbindet Draht aus Kupfer, Palladium, Gold, Aluminium, Silber oder Platin mit geringem Kraftaufwand und geringer Vibration.

Überlegungen

Drahtbonden ist zwar in der Halbleiterindustrie weit verbreitet, birgt jedoch auch Fallstricke, die Unternehmen beachten müssen, wenn sie zwei Bindungen überbrücken. Häufige Fehler während des Drahtverbindungsprozesses umfassen das Ablösen oder Zusammenfallen der Verbindungsstelle und schwache Verbindungen, die durch ungeeignetes Schweißen verursacht werden. Falsch positionierte Drähte können auch zu Schwachstellen an den Verbindungspunkten führen. Andere Überlegungen, die Unternehmen beim Drahtbonden berücksichtigen müssen, sind Drahtbondbrüche und Bondkurzschluss. Bond-Kurzschluss tritt auf, wenn versehentlich eine elektrische Verbindung zwischen zwei Drähten hergestellt wird.

Technologies

Laut dem NASA-Programm für elektronische Bauteile und Gehäuse wird das Drahtbonden in den jährlich etwa 40 bis 50 Milliarden integrierten Schaltkreisen eingesetzt. Drahtbonden wird häufig auch in Verbindung mit der Technologie des kontrollierten Zusammenbruchs von Chips oder der Flip-Chip-Technologie (C4) verwendet. Bandautomatisiertes Bonden (TAB) wird auch beim Drahtbonden verwendet, um verschiedene Technologien und Materialien in der Halbleiterindustrie zu schweißen. Obwohl der destruktive und der zerstörungsfreie Bondzugtest die Industriestandards für die Bewertung der Haftfestigkeit und Haltbarkeit sind, zählen zu den weiteren Bewertungskriterien die interne Sichtmethode, der Ball-Bond-Scher-Test, das mechanische Schockverfahren und das Feuchtigkeitsbeständigkeitsverfahren.