TANAKA etabliert Bonding-Technologie für die Halbleitermontage mit hoher Dichte unter Verwendung von AuRoFUSE(TM)-Vorformen

TOKIO, 11. März 2024 – (JCN Newswire) – TANAKA Kikinzoku Kogyo KK (Hauptsitz: Chiyoda-ku, Tokio; CEO: Koichiro Tanaka), das als eines der Kernunternehmen von TANAKA Precious Metals industrielle Edelmetallprodukte entwickelt, gab heute bekannt, dass es eine Goldpartikel-Bindungstechnologie für Hochglanzmetalle etabliert hat -Dichtemontage von Halbleitern mit der bei niedriger Temperatur gebrannten AuRoFUSE™-Paste für die Gold-zu-Gold-Verbindung.

AuRoFUSE™ ist eine Zusammensetzung aus Goldpartikeln in Submikrongröße und einem Lösungsmittel, die ein Verbindungsmaterial mit geringem elektrischen Widerstand und hoher Wärmeleitfähigkeit erzeugt, um eine Metallbindung bei niedrigen Temperaturen zu erreichen. Benutzen AuRoFUSE™-Vorformlinge (getrocknete Pastenformen) kann diese Technologie eine 4-μm-Fine-Pitch-Montage mit 20-μm-Bumps erreichen. AuRoFUSE™-Vorformen werden durch einen Thermokompressionsbindungsprozess (20 MPa bei 200 °C für 10 Sekunden) geformt und weisen eine Kompression von etwa 10 % in Druckrichtung auf, während sie in horizontaler Richtung nur eine minimale Verformung aufweisen. Dadurch erhalten sie eine ausreichende Haftfestigkeit¹ für praktische Anwendungen und eignen sich daher als Gold-Bumps². Da der Hauptbestandteil Gold ist, das eine hohe chemische Stabilität aufweist, bieten AuRoFUSE™-Vorformen auch nach der Montage eine hervorragende Zuverlässigkeit.

Diese Technologie ermöglicht eine Miniaturisierung der Halbleiterverdrahtung und eine größere Integration (höhere Dichte) für verschiedene Arten von Chips. Es wird erwartet, dass es zur technischen Innovation auf hohem Niveau beiträgt, die für fortschrittliche Technologien erforderlich ist, einschließlich optischer Geräte wie Leuchtdioden (LEDs) und Halbleiterlaser (LDs) sowie für den Einsatz in digitalen Geräten wie Personalcomputern, Smartphones usw -Fahrzeugkomponenten.

TANAKA wird in Zukunft aktiv Muster dieser Technologie verteilen, um die Bekanntheit im Markt zu steigern.

TANAKA wird diese Technologie auf der 38. Frühjahrskonferenz des Japan Institute of Electronics Packaging vorstellen, die vom 13. bis 15. März 2024 an der Tokyo University of Science stattfindet.

Herstellung von AuRoFUSE™-Vorformlingen

(1) Au/Pt/Ti-Metallisierung des Bondsubstrats zur Bildung der Basisschicht
(2) Nach der Metallisierung wird Fotolack auf das Klebesubstrat aufgetragen
(3) Belichtung/Entwicklung durch Halten der Fotomaske, die der Form des Vorformlings entspricht, über dem Klebesubstrat, um einen Resistrahmen zu bilden
(4) Fließen von AuRoFUSE™ in den gebildeten Resistrahmen
(5) Vakuumtrocknung bei Raumtemperatur, gefolgt vom Abkratzen überschüssiger Goldpartikel mit einem Rakel³
(6) Vorübergehendes Sintern durch Erhitzen, gefolgt von der Trennung und Entfernung des Resistrahmens

Erreichen einer hochdichten Montage mit AuRoFUSE™-Vorformlingen

Je nach Verwendungszweck kommen bei der Montage von Halbleiterbauelementen unterschiedliche Bondverfahren zum Einsatz, darunter auch Löt- und Galvanisierungsverfahren. Die auf Lot basierende Verbindungsmethode ist eine kostengünstige und schnelle Methode zur Herstellung von Höckern. Da sich Lot beim Schmelzen jedoch tendenziell nach außen ausbreitet, bestehen Bedenken hinsichtlich eines möglichen Kurzschlusses durch den Kontakt zwischen Elektroden, wenn der Höckerabstand kleiner wird. Bei der Entwicklung von Technologien für die hochdichte Montage und stromlose Beschichtung⁴ wird zum Mainstream für die Herstellung von Kupfer- und Vergoldungshöckern. Mit dieser Methode kann eine feine Teilung erreicht werden, da beim Bonden jedoch vergleichsweise höhere Drücke erforderlich sind, bestehen Bedenken hinsichtlich möglicher Chipschäden.

Als Experte für Edelmetalle hat TANAKA Kikinzoku Kogyo Forschung und Entwicklung zum Einsatz von AuRoFUSE™ betrieben, das aufgrund seiner Porosität eine Verbindung bei niedriger Temperatur und niedrigem Druck ermöglicht und unebenen Oberflächen folgt, um eine hochdichte Montage von Halbleitern zu erreichen. Das Unternehmen versuchte zunächst, die gängigen Anwendungsmethoden der Dosierung zu nutzen⁵, Stiftübertragung⁶und Siebdruck⁷, aber die Fließfähigkeit der Paste machte diese Methoden für die Montage mit hoher Dichte ungeeignet. Mithilfe dieser neuen Technologie wird die Paste vor dem Verkleben getrocknet, um Fließfähigkeit zu verhindern, was die Ausbreitung minimiert und eine Montage mit hoher Dichte ermöglicht (Abbildung 1). Durch die poröse Struktur der Paste lässt sie sich zudem leicht formen, was eine Verbindung auch bei Höhenunterschieden zwischen den Elektroden oder Unterschieden in der Wölbung oder Dicke des Substrats ermöglicht (Abbildung 2).

Über AuRoFUSE™

AuRoFUSE™ ist ein pastöses Verbindungsmaterial, das eine Mischung aus Goldpartikeln mit einem kontrollierten Partikeldurchmesser im Submikrometerbereich und einem organischen Lösungsmittel enthält. Im Allgemeinen weisen mikroskopisch kleine Partikel eine Eigenschaft auf, die als „Sintern“ bezeichnet wird. Dabei verbinden sich die Partikel miteinander, wenn sie auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts erhitzt werden. Wenn AuRoFUSE™ auf 200 °C erhitzt wird, verdampft das Lösungsmittel und die Goldpartikel unterliegen einer Sinterbindung ohne Belastung, wodurch eine ausreichende Bindungsfestigkeit von etwa 30 MPa erreicht wird.

[1] Bindung: Bezieht sich auf die Scherfestigkeit (Festigkeit, die durch die Anwendung einer seitlichen Last während des Tests bestimmt wird)
[2] Beulen: Hervorstehende Elektroden
[3] Rakel: Werkzeuge aus Gummi oder Polyurethanharz, mit denen überschüssiges Material abgekratzt wird
[4] Stromloses Plattieren: Bezieht sich auf das Plattieren, das durch eine chemische Reaktion ohne den Einsatz von Elektrizität aufgebracht wird; Es ermöglicht die Beschichtung bestimmter Metalle und Edelmetalle, darunter Kupfer, Gold, Nickel und Palladium
[5] Dosieren: Eine Pastenauftragsmethode, bei der ein Spender zum Versprühen einer festen Menge einer Flüssigkeit verwendet wird
[6] Pin-Transfer: Eine Pastenauftragsmethode wie das Stempeln mit mehreren Pins
[7] Siebdruck: Eine Pastenübertragungsmethode, bei der in jedem gedruckten Muster eine Siebmaske geformt, Paste aufgetragen und mit einem Rakel abgekratzt wird, um das Muster freizulegen

Über TANAKA Edelmetalle

Seit seiner Gründung im Jahr 1885 hat TANAKA Precious Metals ein Produktportfolio aufgebaut, das eine vielfältige Palette von Geschäftsanwendungen mit Schwerpunkt auf Edelmetallen unterstützt. TANAKA ist in Japan führend in Bezug auf die umgeschlagenen Edelmetallmengen. Im Laufe vieler Jahre hat TANAKA nicht nur Edelmetallprodukte für die Industrie hergestellt und verkauft, sondern auch Edelmetalle in Form von Schmuck und Vermögenswerten bereitgestellt. Als Edelmetallspezialisten arbeiten alle Konzernunternehmen in Japan und auf der ganzen Welt bei der Herstellung, dem Vertrieb und der Technologieentwicklung zusammen, um eine umfassende Palette an Produkten und Dienstleistungen anzubieten. Mit 5,355 Mitarbeitern belief sich der konsolidierte Nettoumsatz der Gruppe für das am 31. März 2023 endende Geschäftsjahr auf 680 Milliarden Yen.

Globale Website für Industrieunternehmen
https://tanaka-preciousmetals.com/en/

Produktanfragen
TANAKA Kikinzoku Kogyo KK
https://tanaka-preciousmetals.com/en/inquiries-on-industrial-products/

Presseanfragen
TANAKA Holdings Co., Ltd.
https://tanaka-preciousmetals.com/en/inquiries-for-media/

Pressemitteilung: http://www.acnnewswire.com/docs/files/20240311EN.pdf 

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• Quelle: https://www.jcnnewswire.com/pressrelease/89425/3/