Degradation von mikroelektronischen Bondkontakten in ungehäusten Halbleiterbauelementen

An Chip-on-Board (COB)-Aufbauten wurde die Degradation (Funktionsminderung) von mikroelektronischen Drahtbondverbindungen unter thermischer und korrosiver Belastung untersucht. Als Mas der Degradation wurde die Veranderung des elektrischen Widerstandes verfolgt. Die Bondverbindung zwischen dem Si-Halbleiterchip und dem Substrat (Leiterplatte) wurde mil dem bekannten Ultraschalldrahtbondverfahren realisiert. Die Metallisierung der Leiterbahnen erfolgte durch galvanische oder ausenstromlose Abscheidung der funktionellen Schichten Nickel und Gold. Das Degradationsverhalten unter korrosiver und/odor thermischer Belastung hangt wesentlich von der Art der Schichtabscheidung (Ahscheideverfahren, Schichtdicken) der Ni- und Au-Schichten ab. Bondkontakte auf galvanisch aufgebrachten dicken Goldschichten (≥ 1,5 μm) fuhren nach den vorliegenden Ergebnissen bedeutend schneller zur Degradation als auf ausenstromlos abgeschiedenen, dunnen (etwa 0,1 μm) Flashgold-Schichten. Degradation of bondcontacts in chip-on-board microelectronic assemblies The degradation of bondcontacts in Chip-on-Board assemblies under thermic and corrosive stresses were investigated. Degree for quantity of degradation was the changing of the electrical resistance of the bondcontacts. Connections between the silicon die and the substrate (printed circuit board) were manufactured using the well-known ultrasonic bonding process. The PCB's were plated with functional surfaces of Ni and Au by electrolytic or electroless/immersion methods. The deposition method and the thickness of the gold surface have an important influence in the degradation of bondcontacts under thermic and corrosive stresses. The results show that compared to electroless/immersion gold surfaces wire bonds on thick electrolytic deposited gold surfaces (≥ 1.5 μm) tend much faster to degradation.