Halbleiter

Leadframes sind zentrale Komponenten in allen grundlegenden Verpackungsprozessen von Halbleiterbauelementen, wie bspw. von integrierten Schaltkreisen (ICs). Sie dienen als mechanische Stütze und elektrische Verbindung zwischen dem Chip und den externen Anschlüssen eines Gehäuses und sind oft mit komplexen Mehrfachbeschichtungen versehen. Die einzelnen Schichten bestehen i.d.R. aus Gold, Palladium oder Nickel und sind jeweils nur wenige Nanometer dick. Die filigrane Struktur von Leadframes in Kombination mit diesen besonders dünnen Beschichtungen macht Messungen fehleranfällig und erschwert die Qualitätskontrolle.
Typisches Mehrschichtsystem: Au/Pd/NiP/CuFe
Unsere XRF-Geräte mit Polykapillaroptik eignen sich perfekt für die Schichtdickenmessung auf sehr kleinen Strukturen, wie bspw. auf den einzelnen Anschlüssen von Leadframes.

Landing Pads dienen in der Verpackungstechnik für Halbleiter als grundlegende Kontaktpunkte auf einem Chip, z.B. zum Anbringen von Drähten beim Drahtbonden oder von Solder Bumps bei der Flip-Chip-Montage. Da Landing Pads aus Metallen wie Aluminium, Kupfer oder Nickel bestehen, werden sie i.d.R. zusätzlich mit Korrosionsschutz- oder Passivierungsschichten überzogen.
Typisches Mehrschichtsystem: Au/Pd/NiP/Cu/Wafersubstrat
Unsere XRF-Geräte werden erfolgreich zur zuverlässigen Materialanalyse und Schichtdickenmessung von Landing Pads eingesetzt.

Ball Grid Arrays (BGAs) sind eine Art Gehäuse für integrierte Schaltkreise (ICs) und Mikroprozessoren, die zur Montage auf Leiterplatten verwendet werden. Sie bieten eine hohe Dichte an Verbindungen und Kontakten, die als mikroskopische Matrix aus Lötkugeln unter dem Gehäuse angeordnet sind.
Typische Materialzusammensetzungen: SnPb, SnAgCu
Analysieren Sie schnell und einfach die Materialzusammensetzung Ihrer BGA-Legierungen, prüfen Sie sie auf Bleifreiheit und erleben Sie, was hochpräzise Qualitätsprüfung mit unseren XRF-Geräten tatsächlich für Sie bedeutet!

Eine hochqualitative Under-Bump-Metallisierung (UBM) ist entscheidend für die Leistung und Zuverlässigkeit von Flip-Chip-Verbindungen. Sie wird i.d.R. auf Metallpads aufgebracht, um im weiteren Verlauf des Prozesses eine bessere Lötbarkeit und Haftung für die Solder Bumps zu gewährleisten. Darüber hinaus bildet die UBM eine Barriereschicht gegen Metalldiffusion und verbessert so die Verbindung zwischen Chip und Gehäuse.
Unsere XRF-Geräte sind die ideale Lösung für die zuverlässige Schichtdickenmessung und Materialanalyse von extrem dünnen und komplexen Mehrschichtsystemen wie Au/Ni/Ti/Metallpad/Wafersubstrat, Au/Ni/Cu/Ti/Metallpad/Wafersubstrat oder Pd/Ni/Cu/Metallpad/Wafersubstrat.

In der Flip-Chip-Montage oder in anspruchsvolleren Verpackungsprozessen, wie z.B. Wafer-Level-, 2,5D- oder 3D-Packaging-Technologien, werden Solder Bumps, Copper Pillar Bumps und Gold Bumps eingesetzt, um Chips mit dem Substrat oder mit Wafern auf einem Substrat (CoWoS) zu verbinden. Aus Kostengründen und abhängig von ihrer spezifischen Funktion spielen die genaue Materialzusammensetzung, insbesondere die SnAg-Konzentration der verschiedenen Bumptypen, sowie die Beschichtungsdicke eine wichtige Rolle.
Mit unseren High-End-XRF-Geräten können Sie präzise die Materialzusammensetzung sowie die Höhe von Solder Bumps und Copper Pillar Bumps messen. Typische Legierungen sind SnAg oder SnAg/Cu mit Ag zwischen 1 % und 3 %. Bestimmen Sie darüber hinaus zuverlässig und einfach die Beschichtungsdicken von Gold Bumps, z.B. Au/Ni/Cu/UBM/Metallpad/Wafersubstrat.

Redistribution Layers (RDLs) sind kritische Komponenten beim Wafer-Level-Packaging (WLP) und vor allem bei besonders anspruchsvollen Technologien wie dem Wafer-Level Chip Scale Packaging (WLCSP). Sie werden eingesetzt, um die Verbindungspositionen eines Chips so umzuverteilen, dass sie zu einem standardisierten Layout für verschiedene Gehäusedesigns passen. Da die leitfähigen Bahnen in RDLs meist aus Kupfer bestehen, werden zusätzlich dünne Beschichten aus Titan, Chrom oder Nickel aufgebracht, um eine Diffusion des Kupfers in die Isoliermaterialien zu verhindern und eine bessere Haftung zu erzielen.
Typische Beschichtung: Ti/Cu
Unsere XRF-Geräte werden zur Materialanalyse und Schichtdickenmessung von RDLs eingesetzt.

Bei der Herstellung von Hochleistungshalbleitern und Sensoren, wie z.B. MEMS-Sensoren, ist die Rückseitenmetallisierung ein wichtiger Prozessschritt. Durch die gezielte Auswahl und Kombination der Schichten lässt sich die Rückseitenmetallisierung optimal auf die elektrischen, mechanischen und thermischen Anforderungen des jeweiligen Halbleiterbauelements abstimmen.
Typisches Mehrschichtsystem: Ag/Ni/Ti/Al/Wafersubstrat
Mit unseren XRF-Geräten können Sie die Dicke und Materialzusammensetzung von Rückseitenmetallisierungen präzise messen und damit die Qualität Ihrer Beschichtungsprozesse sicherstellen. Passend zu Ihrer Messaufgabe bieten wir auch kundenspezifische Lösungen an, wie z.B. Wafer-Chucks zur Messung dickerer Metallschichten.

Pogo-Pins sind federbasierte Steckkontakte, die zur Qualitätsprüfung über sogenannte Prüfkarten an die Wafer angeschlossen werden. Auf diese Weise können die elektrischen Eigenschaften der einzelnen Chips überprüft werden, bevor der Wafer zerschnitten wird.
Typische Beschichtung: Au/Ni/Cu-Legierungen
Um bei dieser Art von Wafertest absolut zuverlässige Ergebnisse zu erzielen, müssen die funktionalen Beschichtungen der Pogo-Pins von einwandfreier Qualität sein. Zur Beschichtungsprüfung kommen unsere XRF-Geräte zum Einsatz.