Chipmontage

MID sind häufig Basis für komplexe multifunktionale 3D-Packages, die vor allem ein hohes Potenzial zur Miniaturisierung und Integration von verschiedenen Funktionselementen aufweisen. Daher kommt der Montage von ungehäusten Chips auf MID eine entscheidende Rolle zu. Sowohl Drahtbond- als auch Flip-Chip-Techniken sind dabei der Schlüssel zu höchster Funktionalität auf engstem Raum.

Am HSG-IMAT werden sowohl das Ultrasonic- als auch das Thermosonicbonden eingesetzt. Das Ultrasonic-Wedge-Wedge Bonden mit Aluminiumdraht erfolgt bei Raumtemperatur und eignet sich somit hervorragend für thermoplastische Substratwerkstoffe. Das Thermosonic-Ball-Wedge Bonden mit Golddraht hingegen wird vor allem als schnelles und daher kostengünstiges Verfahren geschätzt, erfordert aber das Erwärmen der Baugruppe auf höhere Temperaturen. Die drahtgebondeten Chips werden anschließend mit einer geeigneten Vergussmasse (Globtop) gegen äußere Einflüsse geschützt. In einem  IGF-Vorhaben wurde untersucht, wie die Bondbarkeit bei der LPKF-LDS®-Technik verbessert werden kann.

Die Flip-Chip-Montage, wo der Chip mit der funktionellen Oberfläche nach unten montiert wird, benötigt sowohl lateral als auch vertikal den geringsten Bauraum. Weiterhin hängt die Montagezeit durch die parallele Kontaktierung aller Anschlüsse nicht von der Anzahl der I/Os ab. Für die Flip-Chip-Technik sind immer Kontaktelemente, sogenannte Höcker oder Bumps notwendig, welche die definierte Verbindung zwischen den Kontaktflächen auf Chip und Substrat herstellen. Diese Höcker werden meist chipseitig aufgebracht, z.B. als Ni/Au-Bumps oder Au-Stud-Bumps. MID bieten durch ihre Freiheitsgrade bei der Formgebung die zusätzliche Möglichkeit, spritzgegossene MID-Bumps im Substrat zu integrieren um Kosten zu reduzieren. Der eigentliche Fügeprozess kann durch Kleben mit nichtleitendem Klebstoff (NCA) erfolgen, wobei ein zusätzlicher Underfiller entfällt.

 

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