AuRoFUSE™ Preform
Was ist "AuRoFUSE™-Präform"?
Die AuRoFUSE™-Präform ist eine von TANAKA entwickelte Au-Sintertechnologie für hochdichte Aufbau- und Verbindungstechnik auf Basis der Niedertemperaturpaste AuRoFUSE™ für Gold-Gold-Bonding. Sie steigert die Prozesseffizienz und Zuverlässigkeit und bietet eine elektrische Resistivität von 4,5 µΩ·cm sowie eine Wärmeleitfähigkeit von 200 W/m·K.
AuRoFUSE™-Präform-Technik
Gesintertes Gold (Au) Verbindungstechnik für eine hohe Bestückungsdichte mittels AuRoFUSE™
Bei dieser Technik wird das Verbindungsmaterial zunächst getrocknet damit es seine Fließfähigkeit verliert. Hierdurch wird die Aufwicklung und horizontale Ausbreitung des Materials unterdrückt bzw. erschwert, wodurch Fine-Pitch-Bonding ermöglicht wird. Bislang konnten auf diese Weise 5 µm große Bumps (Kontaktierhügel) hergestellt werden. Ein Einsatz im Flip-Chip-Montage, bei dem eine hohe Bestückungsdichte erforderlich ist, wird erwartet.
Eigenschaften
- ① Au-Bumps (Kontaktierhügel) können in verschiedenen Größen und Formen herstellt werden
(kleinstmögliche Abmessungen, die mit dieser Technik hergestellt werden können: Größe von 5 µm, Abstand von 5 µm) - ② Ausgezeichnete Verformbarkeit unter Druck dank der porösen Struktur des Verbindungsmaterials
- ③ Ermöglicht eine hohe Bestückungsdichte aufgrund seiner geringen horizontalen Verformung wenn es unter Druck gesetzt wird
- ④ Oxidation und Migration sind unwahrscheinlich, da der Hauptbestandteil Gold (Au) ist
- ⑤ Kann bei relativ niedrigen Temperaturen (ab 200℃) und unter atmosphärischen Bedingungen gebondet werden
③ Formveränderungsrate bei erhöhtem Fügedruck
Verwendungsmöglichkeiten
Die-Bonding-Materialien für optische Halbleiter (LED und LD), Leistungshalbleiter und ICs
Herstellung von AuRoFUSE™ Präformen
- ① Metallisierung mit Gold/Platin/Titan erzeugt die Basisschicht auf dem Trägermaterial
- ② Aufbringen eines lichtempfindlichen Fotolacks
- ③ Erzeugen des Präform-Musters durch Belichten und Entwickeln des Fotolacks
- ④ AuRoFUSE™ fließt in das Gitter
- ⑤ Trocknen im Vakuum bei Raumtemperatur, danach Abziehen von überschüssigem Gold
- ⑥ Sintern durch Aufheizen, danach Entfernen des Gitters aus Fotolack
Vergleich zwischen AuRoFUSE™-Präformen und anderen Materialien
(〇) AuRoFUSE™- Präform
- Dadurch, dass die Paste vor dem Bonding getrocknet wird, damit sie ihre Fließfähigkeit verliert, wird das seitliche Auslaufen der Paste verringert, was eine hohe Bestückungsdichte ermöglicht
- Aufgrund seiner porösen Struktur, kann die Paste leichter verformt werden, und Bonding ist selbst bei Höhenunterschieden zwischen den Elektroden, Verzug der Platine oder Unterschieden in der Platinendicke, möglich
(△) Lötmaterialien
- Je feiner der Bump-Pitch wird, desto mehr breitet sich das Lotmaterial beim Schmelzen seitlich aus, wodurch es zu Kurzschlüssen durch Kontakt zwischen den Elektroden kommt
(△) stromloses Abscheidung
- Ein enger Bump-Pitch ist realisierbar, jedoch ist beim Bonden ein relativ hoher Druck erforderlich, wodurch es zu Beschädigungen der Chips kommen kann
Bonding-Beispiel: Flip-Chip-Montage (Wende-Montage)
| Pretreatment: | UV ozonation, etc. |
| Thermo-Compression: | 200℃, 20MPa, 10 Sec. |
| Post-Bake: | 200℃, 60 min. |
Materialeigenschaftstabelle
| AuRoFUSE™ Preform_200℃, 20MPa, 10sec | |
|---|---|
| Elektrischer Widerstand (µΩ·cm) | 4.5 |
| Wärmeleitfähigkeit (W/mK) | 200 |
| Elastizitätsmodul (GPa) | 57 |
| Scherfestigkeit (MPa) | >30 |
| CTE: Linearer Ausdehnungskoeffizient (ppm/K) | 14 |
| Unter Barrieremetall | Au/Pt/Ti, Au/Pd/Ni |
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