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Silber für alles - Löten, Kleben, Stecken, Bonden ?

Diese Frage kann durchaus mit „Ja“ beantwortet werden. Selbstverständlich richtet sich die Antwort nach den Anwendungen und dem Anforderungsprofil. Für normales Löten im Schwallverfahren und auch mehrmaligem Reflowlöten nach Lötpastendruck auf Blei-freier Basis erfüllt die Immersion-Silberoberfläche jede Norm. Die Bentzungseigenschaften einer Ag-Oberfläche mit ca. 0,2-0,4 µm Schichtdicke sind mindest genauso gut, wie eine Zinnschicht mit einer Schichtdicke von bis zu 1,2 µm, zumal Silber in fast allen Loten mit enthalten also kompatibel ist.

Durch die rasante Entwicklung der Halbleiterindustrie und zukünftiger Produktgenerationen (The International Technology Roadmap for Semiconductors) aber auch der Mikrosystemtechnik (NEXUS II, Market analysis for microsystems II) werden an das Packaging elektronischer Komponenten und Systeme bezüglich Miniaturisierung, Zuverlässigkeit und Herstellungskosten extreme Anforderungen gestellt. Dies erfordert u.a. die Entwicklung angepasster Technologien und Materialien, wie z.B. alternative, kostengünstige und fertigungsoptimierte Finish-Metallisierungen für Leiterplattensubstrate.

In der Chip-on-Board (COB)-Technik betrifft das die Weiterentwicklung der klassischen Endoberflächen der Leiterplatten für Bond-,Löt-und Klebeverfahren. Während für das Ultraschall-(US)-Drahtbonden mit Al-Draht vorwiegend chemisch Ni/Flash-Au (ca. 0,08 µm Au) eingesetzt wird, finden beim Thermosonic-(TS)-Au-Drahtbonden chemisch Ni/Reduktiv-Au (ca. 0,5 µm Au), oder wenn möglich, galvanisch Gold im µm-Bereich Verwendung.

Andere Mehrschichtsysteme mit Palladium haben sich bisher industriell nicht durchgesetzt, wenn auch die prinzipielle Einsetzbarkeit für das US-und TS-Bonden mit Al-bzw. Au-Draht nachgewiesen ist (VTE 2002, Heft 3, S.113-118). Diese zusätzliche Schicht aus Pd zwischen chemisch Ni und der Flash-Au-Oberfläche ist zudem ein zusätzlicher, nicht zu vernachlässigender Kostenfaktor.

Demgegenüber spielt galvanisch Silber beim TS-Au-Drahtbonden in der Lead-Frame-Technik eine dominierende Rolle. Die Innenbereiche der Leads sind mehrere (1-3) Mikrometer dick versilbert und das Golddrahtbonden erfüllt alle Forderungen bezüglich Herstellungs-und

Einsatzzuverlässigkeit.

Attraktive Alternative zur Heißluftverzinnung und Chemisch Zinn zur Erhaltung der Lötfähigkeit.

Sehr gutes Lötverhalten z.B. auch nach mehrmaligen Hitzezyklen sowie künstlicher Alterung.