View source for Anwendungen in der Aufbau und Verbindungstechnik



==Drahtbonden==

Unter Drahtbonden versteht man die Herstellung einer stoffschlüssigen, elektrisch
leitenden Verbindung zwischen einem dünnen Draht (12,5 - 50 μm bei
Au- Dünndraht und 150 - 500 μm bei Al-Dickdraht) und einem geeignet beschichteten
Schaltungsträger mittels Reibschweißen. Grundsätzlich handelt es
sich bei diesem Fügevorgang um ein Pressschweißen mit Ultraschallunterstützung.
Die stoffschlüssige Verbindung wird weitgehend durch die Reibungswärme
erzeugt, die durch die Relativbewegung der Reibepartner entsteht. Um
eine hohe Zuverlässigkeit der Bondverbindungen über einen längeren Zeitraum
und unter erschwerten Umweltbedingungen zu erreichen, werden hohe Anforderungen
an die Werkstoff- und Oberflächeneigenschaften der Fügepartner
gestellt.

Auf dem Schaltungsträger ( z.B. Leiterplatte, DCB-Substrat, Dickschichtkeramik
) werden mehrere Silizium-Chips zu einer Funktionseinheit zusammengefasst,
die meist durch ein Hybridgehäuse gegen Umwelteinflüsse geschützt werden
muss. Die im Gehäuse eingefügten metallischen Leiter dienen der Verbindung
mit der Außenwelt. Wenn, wie in der Leistungselektronik, eine höhere
Stromtragfähigkeit verlangt wird, kommt i.d.R. das Al-Dickdrahtbonden zum
Einsatz (<xr id="fig:Bond_connection_Al_thick_wire_on_clad_AlSi"/><!--(Fig. 9.1)-->).
<figure id="fig:Bond_connection_Al_thick_wire_on_clad_AlSi">
[[File:Bond connection Al thick wire on clad AlSi.jpg|right|thumb|Figure 1: Bondverbindung: Al- Dickdraht auf AlSi-Plattierung a) Makroaufnahme; b) Gefüge mit Drahtabriss]]
</figure>

==AlSi-plattierte Bänder für Bondverbindungen==
Für Schichtsysteme auf Schaltungsträgern und Hybridgehäusen (Leadframes)
kommen neben galvanisch und chemisch aufgebrachten Goldschichten häufig AlSi1-plattierte Halbzeuge zum Einsatz. Bei der Herstellung der Plattierung wird
die AlSi1-Legierung mit dem Träger aus Cu oder einer Cu-Legierung durch
Kaltwalzen verbunden (siehe Abschnitt [[Herstellung_von_Halbzeugen|Herstellung von Halbzeugen]]).

Voraussetzung für die stoffschlüssige Verbindung zwischen den beiden Komponenten ist eine geeignete Vorbehandlung
der Trägeroberfläche, ein hoher Umformgrad beim Plattiervorgang und eine
anschließende Diffusionsglühung.

Je nach Anforderung an die Montagetechnik des Endprodukts, z.B. Steckverbindung
oder Lötanschluss, werden die plattierten Bänder häufig im Anschlussbereich
mit einer galvanisch aufgebrachten Hartgoldschicht (AuCo0,3)
oder einer selektivgalvanisch oder durch Feuerverzinnung aufgebrachten Oberflächenschicht
aus Zinn bzw. einer Zinn-Legierung versehen. Um die Bondeigenschaften
während der Beschichtungsphase zu gewährleisten, wird die
AlSi1- Oberfläche bei diesem Arbeitsschritt durch eine Kaschierung vor
korrosiven Einwirkungen geschützt.


[[File:Examples of AlSi clad strips for bond connections.jpg|left|Figure 2: Beispiele für AlSi-plattierte Bänder für Bondverbindungen]]
<div class="clear"></div>
*'''Werkstoffe'''

{| class="twocolortable" style="text-align: left; font-size: 12px;width:35%"
|-
|Einlageplattierung
|AISi 1
|-
|Trägerwerkstoffe
|Cu, CuFe2P, CuSn6 u.a.
|}

*'''Abmessungen (Typische Werte)'''

[[File:Dimensions typical-values.jpg|left|Abmessungen (Typische Werte)]]
<div class="clear"></div>

*'''Qualitätsmerkmale und Toleranzen'''

Festigkeitswerte und Maßtoleranzen AlSi1-plattierter Bänder sind an die für
Cu und Cu-Legierungen geltenden Normen EN1652, EN 1654 und EN 1758
angelehnt.
Fertigungsbegleitend geprüft und dokumentiert werden je nach Anwendung u.a.
folgende Schichtmerkmale:

*Schichtdicke   
*Haftfestigkeit
*Bondbarkeit   
*Lötbarkeit

==Stromlose Metallabscheidung auf Leiterplatten==

Als Schaltungsträger kommen auch Leiterplatten zum Einsatz. Aufgrund der
Vielzahl von elektrisch nicht verbundenen Strukturen auf der Leiterplatte, werden
stromlose Abscheideverfahren zur Herstellung der Endoberflächen angewandt
(siehe Abschnitt [[Stromlose_Beschichtung|Stromlose Beschichtung]]). Neben dem Bonden auf Nickel/Gold-Oberflächen dient das
Löten am häufigsten zur Herstellung der Verbindungen. Dies kann auch mit
stromlos abgeschiedenen Zinnoberflächen erfolgen.

<xr id="fig:Electroless deposition on a printed circuit board"/><!--Fig. 9.2:--> Stromlose Beschichtungen auf Leiterplatte
<figure id="fig:Electroless deposition on a printed circuit board">
[[File:Electroless deposition on a printed circuit board.jpg|right|thumb|Figure 3: Stromlose Beschichtungen auf Leiterplatte]]
</figure>

==Referenzen==

Kaspar, F.: Drahtbonden zur Kontaktierung auf elektronischen Baugruppen. VDE-Fachbericht 55 (1999) 97-103

Freudenberger, R.; Ganz, J.; Kaspar, F.; Marka, E.: REDOR reduktives Goldbad. Metalloberfläche 49 (1995) H.11, 859-862

Falk, J.; Lutz, K.; Berchthold, L.; Ritz, K.: Oberflächen zum Drahtbonden. DVS-Bericht 141: Verbindungstechnik in der Elektronik. (1992) 178

Sheaffer, M.: Drahtbonden für neue Bauelementeumhüllungen. DVS-Bericht 141: Verbindungstechnik in der Elektronik. (1992) 48
DVS-Merkblatt 2810: Drahtbonden, Düsseldorf: DVS-Verlag 1992

Ganz, J.; Kaspar, F.: AlSi-plattierte Bänder für Bondverbindungen mit hoher Zuverlässigkeit in der Gehäusetechnik. PLUS 11 (2005) 2057 -2058

[[en:Applications_for_Bonding_Technologies]]