verbindungstechnik In der Elektronik Interconnectlon

verbindungstechnik In der Elektronik
Löten -
Schweißen
-
Kleben
Interconnectlon Technology In Electronlcs
Soldering
-
Welding
-
Glueing
Vorträge und Poster-Beiträge des 4. Internationalen Kolloquiums in Fellbach
vom 23. bis 25. Februar 1988
Lectures and Poster Show Contributions of the 4th International Conference
taking place in Fellbach
from February 23rd to 25th, 1988
Veranstaltet vom I Organized by the
Deutschen Verband für Schweißtechnik e.V. (DVS), Düsseldorf
German Welding Society, Düsseldorf
Inhaltsverzeichnis I Table of contents
Vorwort I Foreword
Entwurf und Konstruktion I Design and packaging
R. O. Carlson und C. A. Neugebauer, Schenectady, New York
Comparison of VLSI packaging approaches at high frequencies
Aufbau- und Verbindungstechniken
im Vergleich
für großintegrierte Schaltkreise mit Hochfrequenz
1
H. Reichl, Berlin
Optimum conductor geometries for chip interconnection techniques
5
Geometrische Optimierung von Leiterbahnen für Chip-Verbindungen
P. Dullenkopf, Bochum
Schnelle Analogschaltungen
in Dickschicht-Hybrid-Aufbautechnik
8
High-frequency analogue circuits using hybrid-integrated thick-film technology
M. Florjancic und K. Holdik, Stuttgart
Einfluß von Chip-Verpackungen
hochfrequenten Schaltkreisen
und Lötverbindungen
auf die Signalübertragung
in
Influence of chip packaging and solder contacts on signal transfer in high-frequency
circuits
11
H. Bogs, Heidelberg, und H. Weßjohann, Lampertheim
Module der Leistungselektronik mit integrierter Siedekühlung
14
Modules for power electronics with integrated boiling cooling
G. P. Ferraris, Mailand
Developments in thin film hybrid microwave circuits technology to improve microwave
receivers performances
Entwicklungen in der Dünnfilm-Hybridtechnik
Verbesserung von Empfängerspezifikationen
für Mikrowellenschaltkreise
zur
17
Fügetechnologien: Schweißen und Kleben
Joining technologies: welding and glueing
U. Oraugelates, J. Krohn und J. Wilde, Clausthal-Zellerfeld
Verbindungseigenschaften und Prozeßverlauf beim Ultraschallbonden von neuartigen
Faserverbu nd-Fei nd rähten
Interconnection properties and bond process on ultrasonic bonding of new fibre
com posite wi res
22
L. Tielemans, Leuven
Aluminium ball bonding: why is the aluminium wire necking?
Ball-Bonden mit Aluminiumdraht: warum schnürt der Aluminiumdraht ein?
26
S. T. Riches, Abington, Cambridge
Wire bondability of aluminium thin film metallization
Oraht-Bondeignung dünner Aluminiumfilme
30
P. M. Bauer, H. Böhm und J. Nicolics, Wien
Optimierung der Herstellungsparameter
einem CO2-Laser
beim Schweißen von Thermoelementen mit
Aspects of optimization of a laser welding process for the production of thermocouples
36
0.-0. Hennemann, Bremen
Technologische Aspekte für das Kleben in der Mikrofügetechnik
Technological approach for microscopic adhesive joining technologies
40
W. Gruber, Oüsseldorf
Klebstoffe in der Mikroverbindungstechnik
Adhesives in micro-joining technology
41
Werkstoffe, Oberflächen,
Grenzschichten
I Materials, surfaces, interfaces
R.W. Vest, West Lafayette, Indiana
Structure and physical properties of thick films
44
Mikrogefüge und physikalische Eigenschaften von Dickfilmen
K. H. Wienand, Hanau
Substrate für Hochleistungsbauteile
Substrates für power electronics
47
V. Fronz und W. Siefert, Freiburg
Coating of flexible substrates für electronic devices by means of vacuum sputter
technique
Vakuumbeschichtung
flexibler Substrate für elektronische Systeme
50
H. L. Hartnagel, R. Schütz und J. Würfl, Darmstadt
Optimization of adhesive properties of plasma-enhanced CVD SisN4 on GaAs device
structures involving new metal electrodes
Optimierung der Haftungseigenschaften von SisN4 aus plasmaaktiviertem CVD-Prozeß
in GaAs-Strukturen mit neuen Metallelektroden
52
H. Schmidt, Würzburg
New materials by the sol-gel-process and their potential for microelectronic application
Neue Werkstoffe über den Sol-Gel-Prozeß und ihre Anwendungsmöglichkeiten
Mikroelektronik
für die
54
F. Aldinger und S. Günther, Frankfurt/Main
High speed, high density packaging
Aufbautechnik mit hoher Schaltgeschwindigkeit
und hoher Packungsdichte
56
D. Sautter, Hamburg
Stand, Entwicklungstendenzen
und Grenzen der Silizium-VLSI-Technik
State, development and limits of silicon-based VLSI-technology
60
K. Röser und H. Stockinger, München
Einfluß des Mikrogefüges auf die Zuverlässigkeit von Leiterbahnen
Effect of the microstructure on the reliability of metallizations
64
Fügetechnologien:
Löten I Joining technologies:
soldering
H. Hieber, Hamburg
Neue Verbindungstechniken
Advanced contact technologies
...........................................
68
B. Jahnke, A. Minor und H. Reiss, Heidelberg
A thermodynamic interpretation of wetting experiments performed with a high resolution
wetting balance and a high temperature microscope
Thermodynamische Interpretation von Benetzungsversuchen, durchgeführt mit einer
hochauflösenden Benetzungswaage und mit einem Hochtemperaturmikroskop
73
R. Becker und Kh. G. Schmitt-Thomas, München
Verunreinigungen
in Lotbädern
Impurities in solder bathes
79
W. Tackenberg, Wertheim
Ergebnisse von SMD-Lötungen mit drei unterschiedlichen
Dampfphase)
Lötverfahren (Welle, Infrarot,
Results of SMD soldering with three different technologies - wave, infrared and vapor
phase
83
G. Schlamp, Hanau
Verbundlote tür die Montage von Halbleiterbauelementen
Solder materials with composites tor le mounting technologies
84
P. Horneff, Aachen, und D. Knödler, Kirchheim (Teck)
Thermische Kontrolle beim Laserweichlöten
Thermal control ot laser soft-soldering
87
Werkstoffe, Oberflächen,
Grenzschichten
I Materials, surfaces, interfaces
W. Mader, Stuttgart
Application of high resolution transmission electron microscopy for the characterization
of interphase boundaries
Einsatz hochauflösender Transmissionselektronenmikroskopie
heterogener Grenzflächen
bei der Charakterisierung
91
H. Cichy, München, E. Fromm und V. Grajewski, Stuttgart
Model calculations on the kinetics of metal film oxidation at 300 K
Modellberechnungen
95
zur Kinetik der Metallfilmoxidation bei 300 K
W. Gust und I. Kaur, Stuttgart
Mobility of grain boundaries
98
Beweglichkeit von Korngrenzen
Prüfung, Fehler, Zuverlässigkeit
I Testing, failure, reliability
U. Möller, P. Rehberg und W. Witte, Lübeck
Zuverlässigkeitsanalyse von Chip-and-Wire-Bauelementen auf Hybridschaltungen
besonderer Berücksichtigung unterschiedlicher Reinigungsverfahren
unter
Reliability study of chip-and-wire components on hybrid circuits with regard to different
c1eaning procedures
103
L. Dorn, S. Jafari und M. Kising, Berlin
Einfluß unterschi~dlicher Klimalagerungen auf das Festigkeitsverhalten von thermosonicgeschweißten Drahtkontaktierungen auf metallisierten Kunststoffsubstraten
Influence of different c1imatic exposure on the mechanical rigidity of thermosonicwelded wire contacts on metallizations on polymer substrates
108
So Reul, Wedel/Holstein
Elektrische, thermische und mechanische Finite-Element-Simulation des SolarzellenSchweißprozesses
Electrical, thermal and mechanical Finite Element simulation of the welding process
applied on solar cells o.
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o. 114
Guang-bo Gao und Xiang Gui, Beijing
The effect of metallization systems on chip temperature distribution
Wirkung der Metallisierung auf die Temperaturverteilung
in Chip-Bauelementen
....
0.
119
K. Enke, G. Lorenz und H. StoII, Hanau
Niedertemperatur-Plasma-CVD zur Herstellung von dünnen Schichten aus amorphem
Kohlenstoff, Silicium-Oxicarbid, Siliciumoxid und Zinnoxid
Low temperature plasma-CVD for the preparation of silicon oxy carbide, silicon oxide,
tin oxide, and amorphous carbon thin films
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121
J. Ginsztler und Jo Berzy, Budapest
Erfahrungen in der thermischen Prüfung von Weichloten
Experiences on thermal test for solder
0
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0
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o. 125
Tho Walla, Wien
Temperaturwechselfestigkeit niedrigschmelzender Lote am Beispiel der Legierung
BiSn 43
Thermal cycle resistance of low-melting alloys exemplified by the BiSn 43 alloy o.
••
126
W. Engelmaier, Whippany, New Jersey
Surface mount attachment reliability of c1ip-leaded ceramic chip carriers on FR-4 circuit
boards
Zuverlässigkeit oberflächenmontierter
Leiterplatte
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keramischer Bauelementträger auf FR-40
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131
Posterschau I Poster session
Entwurf, Werkstoffe, Oberflächen, Grenzschichten
Design, materials, surfaces, interfaces
C. Benndorf, Hamburg
Application of electron spectroscopy for the characterization of surfaces, interfaces and
interconnections
Anwendung der Elektronenspektroskopie
Grenzflächen und Verbindungen
zur Charakterisierung von Oberflächen,
139
U. Draugelates und J. Wilde, Clausthal-Zellerfeld
Eigenschaften neuartiger Feindrähte aus Faserverbundlegierungen
Properties of new type fibre composite fine wires
142
G. Häußler, Nürnberg
Grenzflächenreaktionen an Metallisierungen elektronischer Bauteile beim Weichlöten
Interfacial reactions at metallizations of electronic components during soft soldering
...
146
K. Hausmann, Genf
Rapid recrystallization and mechanical properties of thin gold wires
Kurzzeitrekristallisation und mechanische Eigenschaften von Goldbonddrähten
147
B. Waibel, Pforzheim
Beschichtung von AIN mit Kupfer im Direct-Copper-Bonding-Verfahren
Cladding of AIN with copper by means of the Direct-Copper-Bonding-Technique
.....
151
Fügetechnologien: Löten, Schweißen und Kleben
Joining technologies: soldering, welding and glueing
H. Haas und 1. Okstajner, Heidelberg
Zwei Schweißverfahren für Hybrid-Gehäuse im Vergleich: Elektronenstrahl- und Laserstrahlschweißen
Two welding technologies for hybrid packaging: electron beam welding and laser
beam welding
152
G. Habenicht, H. Pachschwöll und A. Wieczorek, München
Praktische Erprobung eines Expertensystems zur Optimierung der Maschinensteuerung
beim Weichlöten
Practical experience with a soft-soldering expert system for optimized controlled of softsoldering machines
156
K. Pape, Hamburg
Leitende Klebverbindung
mit nichtleitenden Klebstoffen
Conductive adhesive bonded contact with non-conductive adhesives
H. Pries und
J.
159
Ruge, Braunschweig
Kaltpreßschweißen von Nichtmetall-Metall-Verbindungen
im Ultrahochvakuum
Solid-state welding of non-metal/metal contacts in ultra-high vacuum
163
M. Schlimmer, Paderborn
Der Zugscherversuch für Klebstoffe - neue Untersuchungsmethoden und Ergebnisse
Thick adherent shear test for adhesives - new test methods and results
166
N. R. Stockham, Abington, Cambridge
Ultrasonic ball/wedge bonding of 200 ,um diameter AI wire
Ball/wedge-Schweißen mit Ultraschall an 200-,um-Aluminiumdrähten
168
R. Strauss, London
Wellenlöten - Reflowlöten
Metallurgische Konsequenzen der Wahl zwischen den Verfahrensalternativen
Wave soldering - reflow soldering
Metallurgical results by choice between the soldering processes
174
Kh. G. Schmitt-Thomas und Ch. Uhlik, München
ExpertPROSA_smt - ein wissensbasiertes System zur Schadensanalyse und
Schadensfrüherkennung im Bereich der Surface Mount Technologie (SMT)
ExpertPROSA_smt - a knowledge-based
of Surface Mount Technology (SMT)
expert system for the analysis of degradation
177
C. Wegmann, Gernlinden
Prüfung von Flußmitteln mit Hilfe einer Benetzungswaage
Test of solder fluxes by use of a wetting balance
180
A. Glowienka und M. Weinbrecht, Wertheim
Rechnergesteuerte Lötanlage mit neuartiger segmentierter Vorheizung
Computer-aided soldering machine with a new segmented preheating facility
181
G. Kuscher, C. Trümner und J. Zell, Hannover
Lehrveranstaltungen zur praktischen Mikrofügetechnik
Educational courses for practice in microjoining technology
184
G. Zschimmer, München
Rechnergesteuerte Registrierung der Prozeßparameter beim Impulslöten
Computer-controlled process-monitoring
with pulsed-reflow solder technology
185
Prüfung, Fehler, Zuverlässigkeit
I Failure, testing, reliability
J. Eisenhardt, Hamburg, J. Felsen, Lyngby, H. Hieber, Hamburg, und J. Mct>lthoft,
Lyngby
Verification of mechanical models
Überprüfung mechanischer Zuverlässigkeitsmodelle
189
H. Gabor, Hagen
Verhalten von Lötverbindungen der SMD-Bauelemente in MELF- und MiniMELFBauform unter zyklischer Temperaturwechselbeanspruchung
Reliability of solder contacts of SMD-components in MELF- and MiniMELF structures
during thermal cycling treatment
194
W. Gleine und J. Müller, Hamburg
Justierbare Faserankopplung an integriert optische Wellenleiter
Adjustable fibre coupling for integrated optical waveguides
199
H. Hieber, T. Kohfeldt und J. Vogt, Hamburg
Simulation zur Degradation von Weichlötverbindungen
Simulation of the structural degradation of soft-soldered contacts
200
S. Reul, Wedei/Hoistein
Low-cycle fatigue-Verhalten temperaturoptimierter
Solarzellen-Schweißungen
Low-cycle fatigue behaviour of temperature-optimized
welds on solar cells
203
H.-A. Crostack, E. H. Meyer und K.-J. Pohl, Dortmund
Investigations by ultrasonics and optical methods on failures adjacent to surfaces in
platings and coatings
.
Untersuchungen von Oberflächenfehlern in Plattierungen und Beschichtungen mit Hilfe
von Ultraschall- und optischen Methoden
207
E. E. de Kluizenaar, Eindhoven
Fatigue fracture of leads of SMT components caused by ultrasonic c1eaning
Ermüdungsbruch
schallreinigung
der Anschlußbeinchen
der SMT-Komponenten, ausgelöst durch Ultra-
212