Klebstoffe für den Bereich Semiconductor Packaging

Bei der Fixierung von Halbleiterchips auf Leiterplatten liegen die Vorteile von Die Bonding auf der Hand: Die Chips werden ungehäust direkt auf das Substrat geklebt (Die Attach) und kontaktiert (Wire Bonding). Sie haben somit ein höheres Miniaturisierungspotenzial als SMD-Bauteile, die vor der Montage noch mit einem Gehäuse versehen werden.

Ausreichenden Schutz gegen aggressive Medien und hohe Temperaturen erhält der ungehäuste, fixierte und kontaktierte Chip nach der Die-Attach-Montage durch eine Vergussmasse, die im Dam&Fill-Verfahren aufgebracht wird. Speziell für diese Anwendungen hat DELO Vergussmassen auf Basis von anhydridhärtenden Epoxiden entwickelt, die extremen Umgebungsbedingungen widerstehen.

Mit Lösungen von DELO profitieren Sie im Produktionsprozess mehrfach: Sie können kurze Taktzeiten realisieren, da der Chip keine Ummantelung erhält, gleichzeitig verklebt und geschützt wird und die Aushärtung der beiden Dam&Fill-Klebstoffe in einem Schritt erfolgt. Darüber hinaus ermöglicht der reduzierte Platzbedarf dank ungehäuster Chips und flachem Verguss verkleinerte Strukturen bei vollster Funktionsfähigkeit.

Zum Einsatz kommen die Säureanhydride DELO MONOPOX als Dam&Fill-System bei der RAFI Eltec GmbH, Überlingen. Bei der Baugruppe werden zunächst auf der Unterseite Lötdepots als BGA-Balling aufgebracht, gefolgt von einer einseitigen SMD-Bestückung.

Die so gefertigten SMD-Bauteile werden anschließend vergossen. Der Verguss wird im Dam&Fill-Verfahren ausgeführt, wobei zwei Raupen Klebstoff als „Dam“ aufeinander gelegt und anschließend mit dem „Fill“ ausgegossen werden. Verwendet wird ein Schneckendosierventil, um eine gleichförmige Dosierung der Komponenten zu gewährleisten. Anschließend erfolgt die Laserbeschriftung der Komponenten auf dem Verguss, der innerhalb von 20 min bei +150 °C im Umluftofen ausgehärtet wurde.

Der Klebstoff ist zuverlässig verarbeitbar und lässt sich als planarer großflächiger Verguss realisieren. Darüber hinaus erfüllt der Klebstoff alle Anforderungen an die Lötbeständigkeit. Das Dosierprofil kann einfach an die jeweilige Packagegeometrie angepasst werden, was eine hohe Flexibilität in der Fertigung ermöglicht. Zusätzlich zeigt er ein sehr homogenes Verarbeitungsverhalten. Darüber hinaus schützt er das Bauteil bzw. die empfindliche Elektronik gegen Umwelteinflüsse und zeigt eine sehr gute Performance in Zuverlässigkeits-Qualifizierungstests. Die Eigenschaften des Materials führen zu einem geringen Stress im Package. Durch den planaren Verguss lässt sich die Baugruppe wie ein BGA-Baustein bestücken.