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COB Bonden bei Leiterplatten

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22 Okt 2014 13:14 - 22 Okt 2014 13:42 #38 von Siggi
COB Bonden bei Leiterplatten wurde erstellt von Siggi
COB-Technik - Bondtechnik - Chip on Board

Siehe auch mit Bildern unter:
[url=http://]http://www.electronicprint.eu/
bestueckung/bonden-cob-technik/[/url]

Unter dem Begriff Bonden versteht man das
Verbinden zwischen Materialien / Komponenten
und Anschlußelementen von einer zur
nächsthöheren Verdrahtungsebene,
bei der Herstellung elektronischer Bauteile.

Eine elektrische Kontaktierung zwischen
den Chipanschlussflächen des Dies und den Trägerstreifen
(Leadframe). Vorherrschend sind Drahtkontaktierverfahren.

Wir und unser Partner sind ein Dienstleistungs-unternehmen,
das auf die Mikroverbindungs-Technik spezialisiert ist.
Wir betreuen und unterstützen Sie von der Projektierung bis
zur Serienproduktion. Wir stellen sämtliche Dienste für ein
wirtschaftliches Outsourcing für Modul- und Hybridtechnik
zur Verfügung.
Der Schlüsselbereich ist Bonden auf PCB (FR2, FR4),
auf Folie sowie auf Keramik. Unsere Stärke liegt
bei kleinen bis mittleren Stückzahlen.

Die Vorteile, technisch kleinste Abmessungen
zu realisieren und neben der Raum- einsparung
durch kürzere Leitungslängen zusätzlich Spielraum
für höhere Übertragungs- frequenzen zu erreichen, eröffnet innovativen
Produkten neue Möglichkeiten.

Der Einsatz dieser Technologien ist für Low Cost Produkte genauso
interessant wie für absolute High
Tech Anwendungen. Wir sind Ihr Spezialist für Bond-Technologie und
Zulieferer von Komponenten.

Allgemeine Einführung bei Chip on Board Chip on
Board ist eine Technologie die seit Jahrzehnten im
Einsatz ist. Das Drahtbonden gliedert sich in unterschiedliche
Anwendungsfälle, die dann mit den angepassten Materialen
ausgeführt werden.

Die Trägermaterialen bestehen aus Leiterplatten
(FR4, FR2), Keramik; Glas; Flexprint oder Lead Frame.
Für die verschiedenen Anwendungen stehen auch Drähte
die in unterschiedlichen Stärken als Dünndraht
(12,5μm - 50μm) oder Dickdraht (ab 75μm - 500μm),
wie auch in unterschiedlichen Materialen (Au, Al/Si,
Al, Cu, Pd) am Markt Anwendung finden. Zudem werden
für spezielle Produkte auch Bondfolien (Bändchen) eingesetzt.

Genauso vielfältig sind die Einsatzgebiete die von
Low Cost Anwendungen bis zu High End Einsatz reichen.
Generell ist die Chip on Board Technologie immer dann angebracht,
wenn auf kleinem Raum hohe Packungsdichten benötigt werden.
Bei intelligenten Aufbauten sind neben der Verringerung der
Raumbedarfs auch
Vorteile im Wärmemanagement zu erreichen. Das umändern
von bestehenden Applikationen auf COB nur unter dem
Kostenaspekt zu betreiben, geht meistens nicht auf.

Wenn Sie vorhaben COB – Anwendungen einzuführen, ist
es immer ratsam schon in der Entwicklungsphase sich
mit einem Dienstleister für die Bondtechnologie abzusprechen.

Ich hoffe Sie konnten an Hand dieser wenigen
Anwendungen sehen, dass sich viele Möglichkeiten
eröffnen. Haben Sie eigene Anwendungen und benötigen
Unterstützung, so stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.
Es ist mir bewusst, dass ich nicht alle Möglichkeiten
angesprochen habe, da es sicher nie ohne eine direkte
Erörterung der Anwendungsfälle und der Möglichkeiten
der technischen Realisierung geht, waren die Varianten
nur als Denkanstösse gesehen.

Da uns ein moderner Maschinenpark zur Verfügung
steht und wir in enger Kooperation von einem der
innovativsten Bonderhersteller stehen, werden wir
sicher alle zur Zeit umsetzbaren Vorstellungen von
Warnung: Spoiler! [ Zum Anzeigen klicken ]
ihnen erfüllen können.

COB Ablauf
Der Fertigungsablauf für COB besteht aus folgenden Schritten

Klebebett aufbringen auf das Substrat

Platzieren der Chips
Mit Diebonder werden die Chips in das Klebebett
gesetzt. Die bare Die's werden dafür in Waffelpacks
oder Wafer von den Halbleiterfirmen angeboten. Es
gibt eine Vielzahl von Waffelpackgrößen: bei den
Wafern sind 8” und 12” heute Standard.

Was bedeutet, dass Sie pro Wafer locker 10k bis
30k Chips haben, abhängig von der Chipgröße. Lassen
Sie sich aber nicht von den Stückzahlen abschrecken,
es war bis jetzt immer möglich auch kleinere
Stückzahlen zu erhalten.

Aushärten der aufgesetzten Chips
Ausgehärtet kann bei Produktionslinien in
Durchlauföfen oder in Standgeräten erfolgen. Abhängig
vom eingesetztem Kleber wird ein Zeit-Temperatur-
Profil gefahren. Standardzeiten liegen von 1-10min
je nach
Kleber

Wire Bonding
Generell unterscheidet man noch zwischen Ball.
Wedge (Golddraht-Applikationen) und Wedge-Wedge
(AlSi; Al; Cu;Pd -Applikationen) Wire-Bonder.
Auf Halb- oder Vollautomaten werden nun die Drahtverbindungen
aufgebracht. Wir setzten nur Vollautomaten als Wedge-Wedge-
Bonder ein, die nachdem Erlernen der Bondverbindungen über ein
Kamerasystem die Positionen vom Substrat und dem
Chip erkennt und entsprechend die Drahtführung
berechnet. Generell kann vom Chip zum Substrat
oder auch vom Substrat zum Chip gebondet werden.
Bei den immer kleineren Pitchabstand auf den Chips
(60 – 100μm bei Doppelreihen auch die Hälfte) wird
es sinnvoll den Destinationspunkt auf den Chip zu
legen, da hierbei die Drahtführung genauer ist.

GlobTop
Bei den meisten Applikationen wird der Chip und
die Drähte mit einem GlobTop vor den Umwelteinflüssen geschützt.
Bei optischen Anwendungen wird mit transparenten Versieglungen,
oder durch Abdeckgläser ein Schutz hergestellt.

Bei GlobTop Anwendungen wird mit einem Vergussautomaten eine
schwarze oder graue Abdeckung aufgebracht. Durch den Einsatz
von unterschiedlichen Ventilen, könne bis zu sehr geringen
Volumenmengen appliziert werden.

Der einfachste Mengenauftrag erfolgt über eine Druck-Zeit-Weg
Steuerung. Das Vergussmaterial ist Überwiegend auf 2 komp.
Epoxidharzen aufgebaut und mit Füllstoffen versetzt. Wir setzen
vom Hersteller gemischtes Material ein, das bei
-40° bis zu 6 Monaten gelagert werden kann. Hier
bei, ist auch eine Vielzahl von Materialen auf
dem Markt,

Sie können zwischen Ein- und Zweikomponentenkleber
wählen, Silikon-Vergussmassen finden vor allem bei optischen
Anwendungen ein breites Einsatzgebiet.
Zudem gibt es eine breite Auswahl von
UV-aktivierenden Materialien.

Aushärten des GlobTop
Der letzte Produktionsschritt ist das Aushärten
des GlobTop. Abhängig vom eingesetztem
Vergussmaterial kommt das Produkt bei 80-150°C
für 1-3 Stunden in den Ofen.

Wenn Sie jedoch UV-Härtendes Material als
Abdeckung benutzen, kann natürlich auch in
wenigen Sekunden eine Aushärtung erfolgen.

Dies ist ein standardisierter Ablauf, der sicher
noch durch Qualitätssicherungsmaßnahmen, sowie
durch spezielle Fertigungsschritte erweitert sein
kann.

Auch hier kann ich nur empfehlen schon in der
Entwicklungsphase den engen Kontakt zu dem
Dienstleiter COB zu suchen. COB ist sicher nicht
aufwendiger als gängigen Schaltungen, eröffnet
aber durch die Vielzahl von Möglichkeiten bei
intelligenter Umsetzung neben technisch interessanten
Lösungen auch Kostenersparnisse.

Im Rahmen von einem doch allgemein gehaltenen Artikel,
werde sich mehr Fragen aufgeworfen als
beantwortet haben. Hätten Sie eine Anwendung,
bei der COB in Betracht kommt, würden wir uns
freuen wenn wir Ihnen bei der Umsetzung behilflich
sein könnten.
Letzte Änderung: 22 Okt 2014 13:42 von Siggi.

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