Gesintertes-Gold(Au)-Verbindungstechnik: AuRoFUSE™-Präform
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.
AuRoFUSE™-Präform-Technik
■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
- ① Freie Formgestaltung
- ② Hohe Kompressibilität
- ③ Anordnung von Bumps mit engem Abstand
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 Plattieren
- Ein enger Bump-Pitch ist realisierbar, jedoch ist beim Bonden ein relativ hoher Druck erforderlich, wodurch es zu Beschädigungen der Chips kommen kann
AuRoFUSE™-Präformen breiten sich nicht nach außen aus und sind weicher als plattierte Kontakte
■Bonding-Beispiel: Flip-Chip-Montage (Wende-Montage)
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Recommended condition
Pretreatment: UV ozonation, etc. Thermo-Compression: 200℃, 20MPa, 10sec. Post-Bake: 200℃, 60min.
■Materialeigenschaftstabelle
AuRoFUSE™ preform_200℃, 20MPa, 10sec | |
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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 |