Aufbau- und Verbindungsverfahren in der Mikrosystemtechnik: Optimierung von Chipanschlusspadsystemen für hochintegrierte Siliziumbauelemente bei besonderer Berücksichtigung der Ultraschalldrahtbondtechnologie
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INHALTSVERZEICHNIS
KAOITEL
SEITE
1.
EINLEITUNG
1
2.
STAND
DER
TECHNIK
YY
BEURTEILUNG
VON
AUFBAU
UND
VERBINDUNGSVERFAHREN
DER
MIKROELEKTRONIK
BEZUEGLICH
IHRER
THERMOMECHANISCHEN
BAUELEMENTEBELASTUNG
5
2.1.
BEWERTUNG
TEMPORAERER
MECHANISCHER
BELASTUNGEN
IM
ZUSAMMENHANG
MIT
PROZESSEN
DER
CHIPANSCHLUSS
KONTAKTIERUNG
5
2.1.1.
ULTRASCHALL
6
2.1.2.
DRUCK
10
2.2.
BEWERTUNG
STATIONAERER
MECHANISCHER
BELASTUNGEN
BEDINGT
DURCH
CHIPBONDING
UND
PACKAGING
13
2.2.1.
SIGNIFIKANTE
DEFEKTBILDER
13
2.2.2.
QUANTIFIZIERUNG
DER
STATIONAEREN
BELASTUNG
IN
BEZUG
AUF
DIE
CHIPOBERFLAECHE
15
3.
PRAEZISIERUNG
DER
DURCHZUFUEHRENDEN
UNTERSUCHUNGEN
18
4.
METALLISIERUNGSTECHNOLOGIEN
20
4.1.
TECHNOLOGIEENTWURF
FUER
DIE
PRAEPARATION
DER
PHANTOM
PROBEN
20
4.2.
MECHANISCHE
EIGENSCHAFTEN
DER
VERWENDETEN
SCHICHTMATERIALIEN
23
4.2.1.
SILIZIUMOXID
23
4.2.2.
MOLYBDAENDISILIZID
27
4.2.3.
ALUMINIUM
29
5.
MECHANISCHE
SPANNUNGEN
IN
DUENNEN
SCHICHTEN
34
5.1.
BERECHNUNG
DER
ABSCHEIDEBEDINGTEN
SPANNUNGEN
IN
DEN
UNTERSUCHTEN
PADSYSTEMEN
34
5.1.1.
THEORETISCHE
GRUNDLAGEN
DER
ELASTIZITAETSTHEORIE
34
5.1.2.
BERECHNUNG
DER
ZU
ERWARTENDEN
SCHICHTSPANNUNGEN
FUER
DIE
UNTERSUCHTEN
MEHRSCHICHTSYSTEME
38
5.2.
EXPERIMENTELLE
UEBERPRUEFUNG
42
5.2.1.
GRUNDLAGEN
42
5.2.2.
ERGEBNISSE
43
5.2.3.
VERGLEICH
DER
EXPERIMENTELL
ERMITTELTEN
MIT
DEN
THEO
RETISCH
BERECHNETEN
WERTEN
46
5.3.
DISKUSSION
DES
SCHICHTKANTENEINFLUSSES
NACH
DER
LATERALEN
STRUKTURIERUNG
DER
PADSCHICHTEN
49
6.
WECHSELWIRKUNGEN
ZWISCHEN
DRAHTBONDPROZESS,
PADSCHICHT
SOWIE
SUBSTRAT
54
6.1.
DRAHTBONDPROZESS
54
6.1.1.
BINDUNGSBILDUNG
UND
QUALITAET
BEIM
ULTRASCHALLBON
-
DEN
54
6.1.2.
VERWENDETE
MATERIALIEN
UND
WERKZEUGE
56
6.1.3.
MESSTECHNISCHE
ERFASSUNG
DER
ULTRASCHALLSCHWINGUNG
57
6.1.4.
VERGLEICH
DER
BONDQUALITAET
FUER
DIE
UNTERSCHIEDLICHEN
PADSYSTEME
63
6.2.
COMPUTERSIMULATION
DER
BONDINDUZIERTEN
CHIPBELA
STUNG
67
6.2.1.
BERECHNUNGSGRUNDLAGEN
-
MATERIALGESETZE
FUER
DIE
DRAHT
UND
PADMATERIALIEN
68
6.2.2.
DEFORMATION
VON
BONDDRAHT
UND
OBERER
PADSCHICHT
70
6.2.3.
BERECHNUNG
DER
BONDINDUZIERTEN
SUBSTRATBELASTUNG
72
6.2.4.
DISKUSSION
DER
ERGEBNISSE
74
7.
ZUSAMMENFASSUNG
DER
ERGEBNISSE
76
8.
VERZEICHNIS
DER
VERWENDETEN
ABKUERZUNGEN
UND
FORMELZEICHEN
79
9.
LITERATURVERZEICHNIS
82
10.
VERZEICHNIS
DER
FOTO-NEGATIVE
90
11.
ANHANG
91 |
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