Bondierung

In der klassischen Chipherstellung wird der Chip-Kern, genannt Dice, auf einem Keramik- oder Plastiksubstrat befestigt. Der Die selbst ist nur einige Millimeter klein und besitzt viele Kontakte an der Die-Ober- oder -Unterfläche. Neben der erwähnten Bondierung wird der Begriff Bonding auch für die Bündelung benutzt. So als Line Bonding für Linienbündelung im Kontext mit VDSL2.


Da die Die-Kontakte nicht zugänglich sind und außerdem ein Anwender keine Verbindung zu den Die-Kontakten herstellen könnte, müssen die Die-Kontakte mit den Package-Anschlüssen verbunden werden. Diesen Vorgang nennt man Bonden oder Bondierung. Beim Draht-Bonden wird über mikrofeine Drähte eine Verbindung zwischen den Bond-Pads auf dem Die und den Sockelanschlüssen hergestellt. Die Verbindung kann mit Löttechniken, Ultraschallschweißen oder Klebeverfahren hergestellt werden.

Die Bondierungsdrähte verbinden die Die-Kontaktflächen

Die Bondierungsdrähte verbinden die Die-Kontaktflächen

Bei den Bondierungstechniken unterscheidet man zwischen Draht-Bonding, Tape Automated Bonding (TAB) und Bump-Bonding.

DCA-Technik 
   mit Draht- und Bump-Bonding

DCA-Technik mit Draht- und Bump-Bonding

Beim Draht-Bonding werden die Kontaktierungsflächen ( Pads) auf einer Leiterplatte, einem Chip und auf einem Substrat mit extrem dünnen Drähten aus Gold oder Aluminium miteinander verbunden. Die Technik des Wire-Bonding ist relativ kostengünstig. Sie benötigt allerdings relativ große Bondierungsflächen.

Eine Weiterentwicklung des Draht-Bonding stellt die DCA-Technik, Direct Chip Attach (DCA), dar. Bei dieser Bestückungstechnik wird der gehäuselose Chip direkt auf dem Substrat oder der Leiterplatte platziert werden. Chip on Board (CoB) und Chip on Flex (CoF) gehören zu den DCA-Techniken.

Anders ist es beim TAB-Bonding. Beim Tape Automated Bonding (TAB) wird der Chip zuerst auf einen vorgefertigten flexiblen Kunststoff montiert, auf dem sich auch die Leiterbahnen für die späteren Kontaktierungen befinden. Erst nach der Platzierung wird der Chip an den Kontaktierungspunkten kontaktiert.

Beim Bump-Bonding oder Chip-Bonding werden die unter dem Chip angebrachten Bumps, das sind kleine Lötkugeln, mit dem Substrat verbunden. Der Vorteil dieser Verbindungstechnik liegt in den extrem kurzen Verbindungswegen zwischen Chip und Substrat, weil dadurch die Verzögerungszeiten minimiert werden. Die Technik des Bump-Bonding wird in der Flip-Chip-Technik eingesetzt.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Bondierung
Englisch: bonding
Veröffentlicht: 20.03.2019
Wörter: 336
Tags: #Chip-Technologien
Links: Bond-Pad, Bündelung, Bump, Chip, CoB (chip on board)