Bei der Flachchipverbindung versagt das Verfahren bereits dann, wenn sich das thermische Profil ändert. Es entstehen kühle Stellen auf dem Wafer, und dadurch entstehen Leckagen im Unterfüllmaterial. Dadurch sinkt die Erfolgsrate, es entsteht mehr Nacharbeiten, und der Zeitplan wird gestört. Wir haben daher eine Heizlampe für die Flachchipverbindung entwickelt, um diese Unsicherheiten aus dem Prozess zu entfernen.
Was wirklich wichtig ist
Das System nutzt Infrarotlampen mit Quarzo-Optiken, um genau an den gewünschten Stellen schnelle, gezielte Wärme abzugeben. In der Verbindungszone bleibt die Homogenität bei ±0,1°C, während die Wiederholgenauigkeit zwischen den einzelnen Zyklen bei ±0,5°C liegt. Die Temperaturkontrolle erfolgt in unter 100 ms – dadurch bleibt das thermische Gleichgewicht gewahrt. Die Lampe eignet sich für einen Einsatz in Reinräumen der Klasse 1–100. Die Oberflächen sind so bearbeitet, dass keine Partikel entstehen und kein Gas austreten kann.
Keine Partikel – das ist hier kein Slogan, sondern eine Anforderung, die durch die Wahl der Materialien, die Abdichtung sowie die kontrollierte Luftzufuhr erreicht wird.
Warum es in der Praxis funktioniert
Bei der Flachchipverbindung braucht man Wärme genau dort, wo sie benötigt wird – und nicht anderswo. Die Infrarotenergie heizt direkt die Verbindungsstellen auf, während die benachbarten Strukturen kühler bleiben. Dadurch wird das Risiko von Verformungen verringert, und die niedrig-dielektrischen Materialien bleiben unbeeinträchtigt.
Die hohe Homogenität sowie die wiederholbare Temperaturkontrolle sorgen für eine konstante Schmelztemperatur der Verbindungsstellen sowie für eine vorhersehbare Bildung von Intermetallverbindungen. Zudem entstehen weniger Fehler. Die Lampe kann auch zur Bearbeitung des Fotolithigs verwendet werden – dabei sorgt die präzise Temperaturkontrolle dafür, dass die wichtigen Abmessungen stabil bleiben. Das Ergebnis: Weniger Ausfälle, höhere Erfolgsraten beim ersten Versuch sowie eine stabile Produktionskapazität.
Auf was man achten muss
Die Lampe passt problemlos in herkömmliche Verbindungsgeräte ein. Allerdings sind die Anpassungstoleranzen sehr streng. Rechnen Sie mit etwa 12 Stunden für die Einrichtung – dazu gehören die Justierung des Lichtstrahls, die Temperaturkalibrierung sowie die Überprüfung der Reinraumbedingungen.
Die Ausgangsleistung kann angepasst werden. Doch die beste Stabilität wird erreicht, wenn die Lampe zwischen 40 und 80 Prozent der Nennleistung arbeitet. Wenn die Lampe ständig auf maximaler Leistung läuft, verkürzt sich ihre Lebensdauer. Planen Sie daher rechtzeitig Ersatzteile ein, damit die Leistung der Lampe nicht nachlässt.