Die steigenden Temperaturlastprofile für elektronische Steuergeräte im Kraftfahrzeug stellen hohe Anforderungen an die Technologie des Schaltungsträgers und die entsprechende Aufbau- und Verbindungstechnik. Die auf keramischen Schaltungsträgern basierende Hybridtechnik weist in diesem Punkt schon heute Vorteile gegenüber Leiterplatten-Steuergeräten auf. Eine Erweiterung des Einsatzbereiches von Hybrid-Steuergeräten hin zu höheren Temperaturen kann durch Einführung einer Under-Bond-Metallisierung erzielt werden, die den temperaturinduzierten Fehlermechanismus des 'Kirkendall-Effekts' -Versagen der Golddrahtbondverbindung auf dem Al-Chipkontakt vollständig unterbindet. Die Under-Bond-Metallisierung hat die Funktion einer Diffusionssperre und verhindert vollständig das Ausfallbild Kirkendall-Effekt. Als Schichtaufbau kommt Ni/Pd/Au zum Einsatz, den identischen Schichtaufbau findet der Bonddraht an seiner 2. Kontaktstelle auf der LTCC-Keramik vor. Hierdurch ist eine hochtemperaturfeste Bondverbindung zwischen Schaltungsträger und IC unter Beibehaltung des Standardprozesses Golddrahtbonden verwirklicht. Beim hier beschriebenen Verfahren wird die Under-Bond-Metallisierung am fertig prozessierten und gemessenen Wafer außen stromlos chemisch aufgebracht. Die Abscheidung erfolgt selektiv nur an freiliegenden Metallstrukturen des Wafers, d.h. den Al- Bondpads. Andere Bereiche des Wafers sind durch eine vorhandene Passivierung vor einer Abscheidung geschützt. Das Verfahren der Under-Bond-Metallisierung lässt sich auch auf Cu-Bondpadmetallisierungen übertragen. Da die Einführung einer Under-Bond-Metallisierung keine Änderungen am Golddraht- Bondprozess nach sich zieht, kann auch eine Hybridschaltung mit Mischbestückung in einem Fertigungsschritt kontaktiert werden: Halbleiter mit Al-Bondpads (falls aufgrund der auftretenden Verlustleistung temperaturunkritisch), temperaturbelastete Halbleiter mit Under- Bond-Metallisierung, sowie Halbleiter in Cu-Technologie mit Under-Bond-Metallisierung.

    The rising operational temperature profiles for electronic control units in automotive vehicles place higher and higher demands on circuit boards and the corresponding assembly and interconnection technology. At this point, ceramic substrate based hybrid technology has already shown advantages over PCB based control units concerning this. Furthermore, the operational range of hybrid control units at higher temperatures can be widened through the implementation of Under Bond Metallization. This process eliminates the temperatureinduced failure mechanism known as 'Kirkendall Voiding' which causes the gold wire connection on the Al bond pad on an IC to fail. Through Under Bond Metallization, the worldwide standard of gold-wire bonding as an interconnection technique can be maintained for high temperature applications.


    Access

    Access via TIB

    Check availability in my library

    Order at Subito €


    Export, share and cite



    Title :

    Hochtemperaturelektronik im Kraftfahrzeug - Aufbau- und Verbindungstechnik für Anwendungen bis 200 Grad C


    Additional title:

    Automotive electronics for high temperature applications - Interconnection technology for temperatures up to 200 deg C


    Contributors:
    Neudert, R. (author) / Rosinus, A. (author)


    Publication date :

    2005


    Size :

    10 Seiten, 6 Bilder




    Type of media :

    Conference paper


    Type of material :

    Print


    Language :

    German





    Hochtemperaturelektronik im Kraftfahrzeug : Untersuchungen der Aufbau und Verbindungstechnik fuer Anwendungen ueber 125øC

    Neher,W. / Senske,W. / DaimlerChrysler,Boeblingen,DE | Automotive engineering | 2004


    Hochtemperaturelektronik im Kraftfahrzeug: Aufbau und Verbindungstechnik fuer Anwendungen bis 200 øC

    Neudert,R. / Rosinus,A. / Bosch,Reutlingen,DE | Automotive engineering | 2005


    Aufbau- und Verbindungstechnik für Mechatronik-Anwendungen im Automobil

    Jendritza, D.J. / Patzelt, L. / Platzköster, A. | Tema Archive | 2001


    Hochtemperaturelektronik. Materialien, Qualifizierung und Anwendungsbeispiele

    Wilde, J. / Wondrak, W. / Tiederle, V. et al. | Tema Archive | 2003