Expertisen
Arbeiten wie Ursachen- und Fehlerfindung als auch die Erarbeitung von Verbesserungsmassnahmen im Schaltungsaufbau und in der Produktionstechnik verstehen wir in der Altatec unter dem Begriff «Expertisen». Weiter können Expertisen sinnvoll sein, wenn es um die Durchführung von kostspieligen Reparaturen geht oder darum, alternative Komponenten oder Systeme technisch zu bewerten.
Sie erhalten jeweils einen Analysebericht oder eine Empfehlung, die Ihnen bei der Entscheidungsfindung helfen könnte.
- Schaltungs- und Systemanalysen
- Schadensanalysen
- Prozessanlaysen
Beispiel – Gold Draht Bondbarkeit Analyse
Die Langzeitzuverlässigkeit von IC-Chips hängt wesentlich von der Qualität der Drahtverbindungen ab. Wenn Verbindungen mangelhaft sind, kann dies zu erheblichen negativen Langzeitfolgen beim Betrieb eines Geräts führen. Zum einen hängt die Qualität einer Drahtverbindung von der Qualität der Grenzflächenverbindung zwischen dem Bonddraht und den jeweiligen Oberflächen ab. Andererseits können auch die Geometrie und die plastische Verformung innerhalb des Drahtes, die während der Drahtformgebung entsteht, die Langzeitstabilität eines drahtgebondeten ICs negativ beeinflussen.
Die Qualität einer Drahtbondverbindung wird üblicherweise durch Messen der Kraft bestimmt, bei welcher der Draht bricht, wenn er mit einem Haken in vertikaler Richtung abgerissen wird. Die dafür verwendeten Geräte werden «Pull Tester» genannt. Die Abreisskräfte sind unter anderem von der Geometrie des Drahtes, dem Drahttyp und dem Ort, wo der Haken angesetzt wird, abhängig. Um reproduzierbare Ergebnisse beim Pulltest zu erhalten, muss den unterschiedlichen Geometrien der Draht-Loops Rechnung getragen werden. Die gemessene Kraft am Pullhaken entspricht in der Regel nicht der Kraft, die an den beiden Drahtenden anliegt. Um bei unterschiedlichen Geometrien aussagekräftige Messdaten zu erhalten, ist daher auf jeden Fall eine Korrektur der gemessenen Werte notwendig.
Die unteren Toleranzen für die Messwerte sind z.B. in der MILSTD883 Standards festgelegt. In diesem Standard bleibt jedoch eine andere, sehr wichtige Testmethode unerwähnt, nämlich der Bond Scher Test. Dies könnte der Grund sein, warum diese Methode weitgehend unbekannt ist. Mittels eines sogenannten «Bond Shear Testers», bestehend aus einem Probenhalter, einem Scherarm mit einem meisselförmigen Werkzeug am Ende und einem Instrument zur Messung der Scherfestigkeit der Verbindung. Dieser Test ergänzt den Drahtzugtest, ersetzt ihn jedoch nicht.
Ein solcher Test kann eine grosse Datenmenge liefern, die für statistische Analysen verwendet werden kann. Es ist allerdings wichtig zu betonen, dass solche Daten, selbst wenn sie hervorragende Ergebnisse zeigen, möglicherweise nicht wirklich die ganze Wahrheit über die Qualität eines Drahtbondprozesses offenbaren. Im Fall einer perfekt beschichteten Leiterplatten können beispielsweise selbst bei schrecklich ausgeführten Drahtverbindungen hohe Zug- oder Scherkraftwerte auftreten. Aber was geschieht, wenn die Beschichtungsqualität bei der Verarbeitung einer anderen Substratcharge verringert ist, aber immer noch innerhalb der zulässigen Fertigungstoleranz liegt? In diesem Fall können dieselben Drahtverbindungsparameter zu einem sehr schlechten, unzuverlässigen Prozess führen.
Altatec berücksichtigt all diese Fakten und führt eine vollständige Analyse der Drahtbondfähigkeit durch. Zusätzlich zur Erfassung von Zug- und Scherkraftdaten wird auch die Drahtverbindungsqualität vor und nach zerstörenden Prüfungen untersucht. Wir überprüfen auch die Beschichtungsqualität und die Oberflächenstruktur von Leiterplatten und Chips und liefern Informationen, die dem Leiterplattenlieferanten oder Kunde mit eigner COB Infrastruktur helfen, seine Prozesse zu optimieren. Bei Bedarf verbessern wir auch den gesamten Drahtbondprozess, indem wir Empfehlungen zu den Bondparametern, dem Typ des Bondwerkzeugs und dem Diebondklebstoff geben. Auf Anfrage testen wir für Sie, ob eine bestimmte Reinigungsmethode, wie z.B. eine Plasma-Reinigung, sich positiv auf die Drahtbondqualität auswirkt.
Alle diese Befunde werden schlussendlich genauestens dokumentiert und in einem Drahtbond-Analysedokument zusammengefasst.
Drahtbondbarkeitsanalyse umfasst im Wesentlichen:
Elektrische und elektronische Tests
Elektrische und elektronische Tests während und am Ende der Produktion, werden ergänzend zu den optischen Kontrollen produktspezifisch durchgeführt. Mittels spezifischen, an das Produkt angepassten elektrischen und elektronischen Prüfmethoden, kann die Funktionalität der Schaltung verifiziert werden, bevor sie weiterverarbeitet wird. So können z.B. nicht den Spezifikationen entsprechende Bauteile oder Leiterplatten detektiert und die Produktion bei Abweichungen rechtzeitig gestoppt werden. Insbesondere bei komplexen Modulen, die exklusive und daher meist auch teure Komponenten beinhalten, sind elektrische und elektronische Zwischenprüfungen ein Muss.