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Description
Die Qualitätssicherung von elektronischen Baugruppen und Komponenten stellt einen Metallographen durch die Miniaturisierung vor immer neue Herausforderungen.
So wundert man sich nicht, wenn einem zur metallographischen Untersuchung eine Probe auf den Schreibtisch gelegt wird, die wie eine Eintagsfliege aussieht und in gleicher Größe daneben ein schwarzer Punkt. Man fragt sich, was ist zu präparieren?
Bei dem Präparat handelt es sich um einen Transistor (Bild1) mit einer Abmessung von 1,2 mm x 1,9 mm mit einem GaAs Chip von 300x300 µm Abmessung und 20 µm Au Drahtbonds, die angeschliffen und auf Fehler untersucht werden sollten.
Ein anderer Fall ist die Qualifizierung von einer neuen Generation von Chip Size Packages (CSP) mit Abmessungen von 200 µm x 400 µm. Getestet werden sollte, ob die die Bauteile mit einer Kraft von 20N flächig und mit einer Nadel mit 3 N mittig belastet werden können.
Die Versuche wurden mit einer herkömmlichen 10 kN Universalprüfmaschine durchgeführt, da der vorhandene Nanoindenter, der für die Positionierung hervorragend geeignet gewesen wäre, nur bis 1N belasten kann.
Die Positionierung der Bauteile erfolgte mit der Sherlock Holmes Methode. Es ist gelungen die Bauteile mittig zu treffen, Bild 2. Die Ergebnisse der Prüfung ergaben eine Belastung von 10N, also deutlich höher als gefordert.
Eine dritte Herausforderung ist die Präparation von korrodierten Aluminiumdrahtbonds in einem Leistungsmodul. Bei der Probenübergabe meinte der Projektleiter, wenn ich mit der Pinzette anstoße, zerfällt der Draht in viele kleine Teile. Es sollte untersucht werden, ob der Drahtbond noch Kontakt hat. Die zugehörige Präparationsmethode wird im Vortrag beschrieben.