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Mehrreihiges Drahtbonden


Hochmoderne Bondanwendungen

 

Das mehrreihige Drahtbonden stellt eine Alternative für die Steigerung der I/Os auf über 1000 Drähte dar, ohne dafür den Abstand zwischen den Bondpads zu reduzieren, was vor allem für Grafikkarten und Chip-Sets von Bedeutung ist. Das mehrreihige Bonden ist keineswegs eine neue Erfindung. Versetztes (staggered) Drahtbonden wird vor allem für Fine-Pitch und Ultrafine-Pitch Anwendungen seit vielen Jahren eingesetzt. Derzeit ist die Serienproduktion von mehrreihigen Drahtbonds auf einen Bondpadpitch (BPP) von 60 µm für das Drei-Reihen-Drahtbonden und auf 70 µm BPP für das Vier-Reihen-Drahtbonden begrenzt..


 

 
 
Versetztes Bonden

 
Drei-Reihen-Bonden
Vier-Reihen-Bonden 

 

Mit Einführung des Vier-Reihen-Drahtbondens musste das Kapillarendesign überarbeitet werden. Um den Kontakt mit benachbarten Drähten zu vermeiden, musste der Hals der Kapillare verlängert werden. Dadurch riskiert man jedoch eine Verschlechterung der Kapillarenzuverlässigkeit und der Bondqualität, da die Ultraschallenergie nicht mehr so effizient vom Bondwerkzeug auf die Bondstelle übertragen werden kann. Mit Hilfe einer massgeschneiderten Software wurden neue Kapillarenmodelle entworfen, um die Kapillarprofile im Zusammenhang mit dem Loop-Profil zu bewerten, das beim Vier-Reihen-Bonden von Bedeutung ist.

Zur Analyse der Auswirkungen von unterschiedlichen Halslängen kam auch die Finite Elemente Analyse (FEA) zum Einsatz. Die Halslänge ist deshalb von Bedeutung, weil sie das Risiko eines Kapillarenbruchs erhöht. Die FEA wurde speziell dazu eingesetzt, um die Belastung an der Spitze und das Übergangsprofil von unterschiedlichen Modellen zu untersuchen, da dies die Stellen sind, an denen ein Bruch mit höchster Wahrscheinlichkeit auftritt.

Nach zahlreichen Auswertungen und Analysen zeigte die, PI Kapillare  die besten Eigenschaften hinsichtlich Effizienz der Ultraschallübertragung und Steigerung der Bondintegrität.

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