Das Ultraschall-Bonden von Aluminium-Dickdrahten ist eine Standardtechnologie fur die Substrat-zu-Substrat- oder Substrat-zu-Gehause-Kontaktierung sowie fur die Kontaktierung von Leistungshalbleitern. Dabei treten unter mechanischer Belastung (z.B. durch Temperaturwechsel oder Vibration) immer wieder Kontaktversagen durch einen Bruch im Heelbereich auf, welcher bereits durch den Bondprozess am starksten vorgeschadigt wird. Zudem ist das Aluminiummaterial, bedingt durch eine Anderung der Gefugestruktur, anfallig fur Ermudungseffekte bei hoheren Temperaturen (>175℃). In der jungeren Vergangenheit wurden daher zunehmend Entwicklungen zur Bonddrahtoptimierung vorangetrieben, um die erwahnten Nachteile zu reduzieren bzw. zu eliminieren. Eine dieser Entwicklungen ist ein Zwei- Komponenten-Draht aus Aluminium (Mantel) und Kupfer (Kern), welcher in der Ausfuhrung mit 125μm Durchmesser Gegenstand der Untersuchungen war. Es wurden die mechanischen Drahteigenschaften (Dehnung, Reisslast) im Vergleich zu klassischen Aluminium-Drahten bei verschiedenen Temperaturen ermittelt. Weiterhin wurden Unterschiede in der Bondbarkeit durch Bondparameterstudien auf unterschiedlichen Metallisierungen evaluiert. Die Verbindungsbildung im Interface zwischen Bonddraht und Substratmetallisierung wurde anhand von FIB-Querschnitten rasterelektronenmikroskopisch und mittels Transmissionselektronenmikroskopie analysiert und in Korrelation zu Schertestergebnissen bewertet.
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