Die richtige Bonding-Technologie – flexibel in jedem Prozessschritt
Die Wahl der richtigen Bonding-Technologie ist entscheidend. Sie hängt von Ihren Materialien, dem Device-Design und den funktionalen Anforderungen ab und muss gleichzeitig zu Ihren Produktionsvolumina sowie Zuverlässigkeitsanforderungen passen.
Unsere Systeme unterstützen alle gängigen Die-Bonding-Technologien und ermöglichen es Ihnen, Bonding-Ansätze innerhalb eines Prozesses oder zwischen verschiedenen Prozessen flexibel anzupassen oder zu wechseln – ganz gleich, wie sich Ihre Devices oder Produktionsanforderungen weiterentwickeln.
Ultraschallbonden
Diese Bonding-Technologie wird hauptsächlich für Flip-Chip-Applikationen eingesetzt, um mechanisch und elektrisch stabile Verbindungen herzustellen. Beim Ultraschallbonden handelt es sich um ein Reibschweißverfahren, bei dem ein Chip ohne zusätzliche Fügematerialien mit einem Substrat verbunden wird. Druck und Ultraschallenergie initiieren die Diffusion an den Kontaktflächen. Der Bonding-Prozess erfolgt innerhalb von Millisekunden.
Ultraschall-Die-Bonding eignet sich besonders für Anwendungen mit begrenzter Temperaturbeständigkeit oder dort, wo Lote oder Klebstoffe nicht eingesetzt werden können.
Thermokompressionsbonden
Ein Bonding-Verfahren, bei dem zuverlässige elektrische und mechanische Verbindungen durch die Kombination aus Druck und erhöhter Temperatur entstehen. Es wird hauptsächlich für Flip-Chip-Die-Bonding eingesetzt.
In diesem Zusammenhang bezeichnet Thermokompressionsbonden Prozesse auf Basis von Gold-Stud-Bumps oder Indium-Bumps. Diese Technologie bietet hohe mechanische Festigkeit sowie stabile elektrische Eigenschaften für anspruchsvolle elektronische und photonische Anwendungen.
Indium-Bump-Interconnect Flip-Chip-Bonding
Diese Bonding-Methode ermöglicht hochdichte Interconnects für fortschrittliche Devices wie FPA-Bildsensoren, IR-Detektoren, Quantenprozessoren und MicroLED-Displays. Steigende Pixel- und Qubit-Zahlen sowie größere Die-Flächen erfordern feinste Pitch-Strukturen und Submikrometer-Ausrichtgenauigkeit.
Empfindliche Materialien, unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten (CTE) und extreme Einsatzbedingungen – etwa kryogene Temperaturen – schränken den Einsatz hochtemperatur- oder chemiegestützter Bonding-Prozesse ein. IBI-Bonding erlaubt präzise Flip-Chip-Interkonnektivität bei niedrigen Temperaturen und ist damit eine Schlüsseltechnologie für die nächste Generation der heterogenen Integration.
Klebebonden / UV-Härtung
Ein Die-Bonding-Verfahren zur Herstellung mechanischer und – falls erforderlich – elektrischer Verbindungen mithilfe polymerbasierter oder epoxidischer Klebstoffe, die typischerweise durch Wärme oder UV-Strahlung ausgehärtet werden.
Diese Bonding-Methode ermöglicht Niedrigtemperaturprozesse, kompensiert Materialunterschiede und bietet flexible Integrationsoptionen für elektronische und photonische Anwendungen mit kritischen thermischen oder mechanischen Randbedingungen.
Eutektisches Bonden
Ein Die-Bonding-Verfahren, bei dem durch kontrollierte Temperaturführung eine eutektische Legierung an der Grenzfläche zwischen Die und Substrat gebildet wird. Dadurch entstehen besonders feste mechanische und hochleitfähige elektrische Verbindungen.
Diese Technologie bietet exzellente thermische und elektrische Leitfähigkeit, präzise Kontrolle der Bondlinien sowie hohe Langzeitzuverlässigkeit für anspruchsvolle elektronische und photonische Anwendungen.
Laserunterstütztes Bonden
Geeignet für C2S- und C2W-Applikationen mit hohen Anforderungen an Prozessgeschwindigkeit, Genauigkeit und präzise lokal begrenzte Wärmeeinbringung – selbst auf kleinstem Raum. Schnelle Temperaturzyklen minimieren Oberflächenoxidation, verkürzen die Prozesszeiten und stellen sicher, dass jeder Chip während des Substrat- oder Waferbondings nur einmal erwärmt wird.
Im Gegensatz zur Flächenerwärmung vermeidet die lokale Lasererwärmung thermische Ausdehnungseffekte, ermöglicht Chip-Abstände ab 500 µm und schützt benachbarte Lötstellen zuverlässig vor erneutem Aufschmelzen.
Finetech Die-Bonder lassen sich modular konfigurieren und integrieren alle relevanten Bonding-Methoden in einer einzigen Plattform. Dadurch können komplexe Baugruppen und Workflows für heterogene Integration auf einem System realisiert werden – mit durchgängiger Präzision und reproduzierbarer Prozesskontrolle.
Hybrid Bonding für 2.5D- und 3D-Packaging
Hybrid Bonding ermöglicht direkte elektrische und mechanische Verbindungen zwischen Dies bei extrem feinen Pitch-Strukturen und unterstützt damit fortschrittliche 2.5D- und 3D-Packaging-Architekturen. Durch die Kombination aus direktem Die-to-Die- oder Die-to-Wafer-Bonden und ultrahochdichter Interkonnektivität überwindet diese Technologie die Grenzen konventioneller Packaging-Ansätze.
Hybrid Bonding verbessert Signalintegrität, Energieeffizienz und thermische Performance und ermöglicht gleichzeitig höhere Integrationsdichten sowie kompaktere Bauformen. Voraussetzung für zuverlässige Prozesse sind höchste Ausrichtgenauigkeit und präzise Prozesskontrolle bei der Montage von Dies mit sehr hohen Interconnect-Zahlen.
Heterogene Integration durch Advanced Bonding
Heterogene Integration ermöglicht die Co-Integration von Dies aus unterschiedlichen Prozessknoten, Materialien und Funktionsbereichen. So entstehen flexible Architekturen, die Leistung, Energieeffizienz und Kosten optimal ausbalancieren.
Diese Integrationsstufe wird durch die Kombination fortschrittlicher Bonding-Technologien ermöglicht, die gezielt für hochdichte, verlustarme Interconnects über verschiedene Technologien hinweg ausgewählt und optimiert werden. Eine zuverlässige Umsetzung erfordert höchste Präzision bei Ausrichtung und Montage, um elektrische, thermische und mechanische Performance sowie hohe Ausbeuten sicherzustellen.
