Zephyrnet-logo

TANAKA ontwikkelt verbindingstechnologie voor halfgeleidermontage met hoge dichtheid met behulp van AuRoFUSE(TM)-preforms

Datum:

TOKYO, 11 maart 2024 – (JCN Newswire) – TANAKA Kikinzoku Kogyo KK (hoofdkantoor: Chiyoda-ku, Tokio; CEO: Koichiro Tanaka), dat industriële edelmetaalproducten ontwikkelt als een van de kernbedrijven van TANAKA Precious Metals, heeft vandaag aangekondigd dat het een technologie voor het binden van gouddeeltjes heeft ontwikkeld voor hoge -dichtheidsmontage van halfgeleiders met behulp van AuRoFUSE™ bij lage temperatuur gebakken pasta voor goud-op-goud-binding.

AuRoFUSE™ is een samenstelling van gouddeeltjes van submicrongrootte en een oplosmiddel dat een hechtmateriaal creëert met een lage elektrische weerstand en een hoge thermische geleidbaarheid om metaalbinding bij lage temperaturen te bereiken. Gebruik makend van AuRoFUSE™-voorvormen (gedroogde pastavormen), kan deze technologie een fijne steek van 4 μm bereiken met oneffenheden van 20 μm. Gevormd door middel van een thermocompressieverbindingsproces (20 MPa bij 200°C gedurende 10 seconden), vertonen AuRoFUSE™-voorvormen een compressie van ongeveer 10% in de compressierichting, terwijl ze minimale vervorming in de horizontale richting vertonen. Hierdoor hebben ze voldoende hechtkracht1 voor praktische toepassingen, waardoor ze geschikt zijn voor gebruik als goudbultjes2. Omdat het hoofdbestanddeel goud is, dat een hoge chemische stabiliteit heeft, bieden AuRoFUSE™-voorvormen ook na montage een uitstekende betrouwbaarheid.

Deze technologie maakt miniaturisatie van halfgeleiderbedrading en grotere integratie (hogere dichtheid) voor verschillende soorten chips mogelijk. Er wordt verwacht dat het zal bijdragen aan de technische innovatie op hoog niveau die nodig is voor geavanceerde technologieën, waaronder optische apparaten zoals lichtemitterende diodes (LED's) en halfgeleiderlasers (LD's), en voor het gebruik in digitale apparaten zoals personal computers, smartphones en in -voertuigonderdelen.

TANAKA zal in de toekomst actief voorbeelden van deze technologie distribueren om een ​​groter bewustzijn op de markt te bevorderen.

TANAKA zal deze technologie presenteren op de 38e lenteconferentie van het Japan Institute of Electronics Packaging, die van 13 tot 15 maart 2024 wordt gehouden aan de Tokyo University of Science.

Productie van AuRoFUSE™-voorvormen

(1) Au/Pt/Ti-metallisatie van het hechtsubstraat om de basislaag te vormen
(2) Fotolak aangebracht op het hechtsubstraat na metallisatie
(3) Belichting/ontwikkeling door het fotomasker, dat overeenkomt met de vorm van de voorvorm, over het hechtingssubstraat te houden om een ​​resistframe te vormen
(4) Het stromen van AuRoFUSE™ in het gevormde resistframe
(5) Vacuümdrogen bij kamertemperatuur, gevolgd door het afschrapen van overtollige gouddeeltjes met een rakel3
(6) Tijdelijk sinteren door verwarming, gevolgd door scheiding en verwijdering van het resistframe

Het bereiken van montage met hoge dichtheid met AuRoFUSE™-voorvormen

Afhankelijk van het doel worden verschillende verbindingsmethoden gebruikt voor het monteren van halfgeleiderapparaten, waaronder soldeer- en galvaniseringsmethoden. De op soldeer gebaseerde verbindingsmethode is een goedkope, snelle methode om bobbels te produceren, maar omdat soldeer de neiging heeft zich naar buiten te verspreiden wanneer het wordt gesmolten, bestaat er bezorgdheid over mogelijke kortsluiting door contact tussen elektroden naarmate de bobbelafstand kleiner wordt. Bij de ontwikkeling van technologieën voor montage met hoge dichtheid, stroomloos plateren4 wordt mainstream voor het produceren van koperen en vergulde hobbels. Met deze methode kan een fijne spoed worden bereikt, maar omdat er relatief hogere drukken nodig zijn tijdens het lijmen, bestaat er bezorgdheid over mogelijke spaanschade.

Als professionals op het gebied van edelmetalen heeft TANAKA Kikinzoku Kogyo onderzoek en ontwikkeling uitgevoerd naar het gebruik van AuRoFUSE™, dat verbindingen bij lage temperatuur en lage druk mogelijk maakt met volgbaarheid van oneffen oppervlakken vanwege de poreusheid, om montage van halfgeleiders met hoge dichtheid te bereiken. Het bedrijf probeerde aanvankelijk de reguliere toedieningsmethoden te gebruiken5, pin-overdracht6en zeefdruk7, maar de vloeibaarheid van de pasta maakte deze methoden ongeschikt voor montage met hoge dichtheid. Met behulp van deze nieuwe technologie wordt de pasta vóór het verlijmen gedroogd om vloeibaarheid te elimineren, waardoor verspreiding wordt geminimaliseerd en montage met hoge dichtheid mogelijk wordt gemaakt (Figuur 1). Door de poreuze structuur van de pasta is deze ook gemakkelijk vervormbaar, waardoor hechting mogelijk is, zelfs als er sprake is van een hoogteverschil tussen de elektroden of verschillen in kromtrekking of dikte van het substraat (Figuur 2).

Figuur 1. Vergelijking van AuRoFUSE™-voorvormen en andere materialen

Figuur 1. Vergelijking van AuRoFUSE™-voorvormen en andere materialen

Afbeelding 2. AuRoFUSE™-voorvorm-SEM-afbeelding waarop de absorptie van oneffenheden tijdens het lijmen wordt weergegeven

Afbeelding 2. AuRoFUSE™-voorvorm-SEM-afbeelding waarop de absorptie van oneffenheden tijdens het lijmen wordt weergegeven

Over AuRoFUSE™

AuRoFUSE™ is een pasta-achtig hechtmateriaal dat een mengsel van gouddeeltjes bevat, waarvan de deeltjesdiameter op submicrongrootte is gecontroleerd, en een organisch oplosmiddel. Over het algemeen hebben microscopisch kleine deeltjes een kenmerk dat ‘sinteren’ wordt genoemd, waarbij deeltjes aan elkaar binden wanneer ze worden verwarmd tot een temperatuur onder het smeltpunt. Als AuRoFUSE™ wordt verwarmd tot 200°C, verdampt het oplosmiddel en ondergaan de gouddeeltjes sinterbinding zonder toepassing van een belasting, wat voldoende bindingssterkte van ongeveer 30 MPa oplevert.

[1] Hechting: verwijst naar schuifsterkte (sterkte bepaald door toepassing van zijdelingse belasting tijdens testen)
[2] Hobbels: uitstekende elektroden
[3] Rakels: Gereedschappen gemaakt van rubber of polyurethaanhars die worden gebruikt om overtollig materiaal af te schrapen
[4] Stroomloos plateren: Verwijst naar plateren aangebracht via een chemische reactie zonder elektriciteit te gebruiken; het maakt het plateren van bepaalde metalen en edele metalen mogelijk, waaronder koper, goud, nikkel en palladium
[5] Doseren: Een pasta-aanbrengmethode waarbij een dispenser wordt gebruikt om een ​​vaste hoeveelheid vloeistof te spuiten
[6] Pin-overdracht: een pasta-aanbrengmethode zoals stempelen met meerdere pinnen
[7] Zeefdruk: een pasta-overdrachtsmethode waarbij een zeefmasker wordt gevormd in elk gedrukt patroon, pasta wordt aangebracht en met een rakel wordt afgeschraapt om het patroon zichtbaar te maken

Over TANAKA Edelmetalen

Sinds de oprichting in 1885 heeft TANAKA Precious Metals een portfolio van producten opgebouwd ter ondersteuning van een gediversifieerd scala aan zakelijke toepassingen gericht op edele metalen. TANAKA is een leider in Japan wat betreft de volumes behandelde edele metalen. In de loop van vele jaren heeft TANAKA niet alleen edelmetaalproducten voor de industrie vervaardigd en verkocht, maar ook edele metalen geleverd in de vorm van sieraden en bezittingen. Als specialisten op het gebied van edelmetalen werken alle bedrijven van de Groep in Japan en de rest van de wereld samen op het gebied van productie, verkoop en technologische ontwikkeling om een ​​volledig assortiment producten en diensten aan te bieden. Met 5,355 werknemers bedroeg de geconsolideerde netto-omzet van de groep voor het fiscale jaar eindigend op 31 maart 2023 680 miljard yen.

Wereldwijde industriële bedrijfswebsite
https://tanaka-preciousmetals.com/en/

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

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

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

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img