Jahrestagung der Fraunhofer-Gesellschaft, Wissenschaftspreise an junge Forschungs- und Entwicklungsteams Fraunhofer-Zentrum für Nanoelektronische Technologien (CNT) in Dresden Richtfest für Reinraumtrakt des Institutes für Halbleiter- und Mikrosystemtechnik der Technischen Universität Dresden

Durch konsequente Konzentration der Investitions- und Förderpolitik des Freistaates auf innovative Technologien haben sich in Sachsen zunehmend Unternehmen der Wachstums- und Innovations- kerne Mikroelektronik, Automobil-, Maschinenbau und jüngstens auch der Biotechnologie und Luftfahrttechnik angesiedelt. Das sächsische Silicon Valley ist eines der größten Mikroelektronik-Cluster Europas. Die Industrie profitiert vom innovativen Forschungs- und Lehrbetrieb an den Universitäten und Instituten. Der sächsische Staatsminister für Wissenschaft und Kunst, Dr. Matthias Rößler, erläuterte, dass der Freistaat Sachsen in den ver- gangenen Jahren gleichzeitig eine im internationalen Vergleich konkurrenzfähige Forschungsinfrastruktur gesichert bzw. neu aufgebaut hat (2,5 % des BIP = Platz 9 in Europa). Diese Entwicklung wurde auch in den letzten Tagen durch drei bedeutende Veranstaltungen in Dresden unterstrichen.

Bei den verschiedenen Veranstaltungen des FED und der Fachzeitschriften zum Thema Umsetzung RoHS tritt regelmäßig die Frage auf, wie breit der in der ElektroG verwendete Begriff „Neu in Verkehr bringen" von Produkten in Bezug auf den Stichtermin der Bleiablösung 1. Juli 2006 und die Produktart auszulegen ist. Im Klartext: Gilt der Stichtag 1. Juli 2006 als Pflicht zur Bleiablösung für alle Elektrogeräte (von den Ausnah- men abgesehen) oder nur für neu entwickelte Produkte, die nach dem 1. Juli 2006 erstmals produziert werden? Dass diese Frage durchaus berechtigt ist, zeigt eine Recherche in den entsprechenden nationalen und inter- nationalen Unterlagen.

Feldeffekt-Transistoren und integrierte Schaltun- gen daraus wurden auf Basis von polymeren Dünn- filmen und Multilayern mit leitfähigen und halbleitenden Polymeren entwickelt. Als Herstellungsmethoden wurden neben einfachen Photolithographieprozessen auch verschiedene Druckprozesse eingesetzt. Die Handhabung der Polymerlösungen beim Aufbau erfolgte gänzlich unter normalen Umgebungsbedingungen, wobei stabil laufende Transistoren und Mikroschaltkreise erhalten wurden. Schnelle Ringoszillatoren bis 200 kHz und stabile Schaltungen mit Lebensdauern von über 1000 h ohne jegliche Kapselung werden vorgestellt. // 

Field effect transistors and integrated logic circuits thereof based on polymeric thin films and multi- layers from conductive and semiconductive polymers were designed. For the fabrication, simple photo lithographic methods as well as different printing processes were used. Solution processing of the polymers is completely done under ambient conditions resulting in stable operation of the transistors and microcircuits. Fast ring oscillators up to 200 kHz and stable circuits with opera- tion lifetimes of more than 1000 h without any encapsulation are shown.

Im vorliegenden Forschungsvorhaben wurde die Unterfüllung von CSP- und BGA-Bauelementen mit flächig verteilten pb-haltigen und pb-freien Lötanschlüssen in der Oberflächenmontagetechnik systematisch untersucht und bewertet. Ein Forschungsziel bestand in der Ableitung der speziel- len Anforderungen, die an CSP/BGA-Underfill- materialien gestellt werden müssen und der Abschätzung der erreichbaren Prozesssicherheit beim Unterfüllen. Des weiteren wurden im Rahmen einer Zuverlässigkeitsbewertung in Alterungs- und Stresstests an Testaufbauten mit verfügbaren und alternativen Underfillmaterialien die konkreten Vorteile für das Unterfüllen von CSP und BGA aufgezeigt. Abschließend wurde ein Ranking der qualifizierten Underfillmaterialien für den untersuchten Anwendungsfall aufgestellt. // 

The underfilling of CSP and BGA components with area array lead free and lead containing solder terminals in surface mount technology has been systematically studied and evaluated. One of the goals of the research was to define the particular requirements that have to be put on CSP/BGA underfill materials and to estimate what level of process reliability for underfilling can be achieved. Ageing and stress tests on test assemblies with commercially available and alternative underfill materials highlighted the specific advantages of underfilling CSPs and BGAs. The qualified underfill materials were brought into a ranking for the investigated application.

Aus dem Ausschuss für Technik im DVS

Termine

DVS-Merkblätter zur Mikroverbindungstechnik

Immer häufiger begegnen uns – von der Fachliteratur bis zur Tagespresse – die Begriffe Polytronic oder Polymerelektronik. Was verbirgt sich hinter die- sen Schlagworten, mit denen häufig eine kompletter Umbruch in der Mikro- elektronik prognostiziert wird? Die Polytronic umfasst die Entwicklung, Systemintegration und Applikation von aktiven und passiven elektronischen, mikrosystemtechnischen und photo- nischen Komponenten, basierend auf organischen Funktionsmaterialien. Wäh- rend der Einsatz von Polymeren in der Vergangenheit hauptsächlich auf passive Funktionen (Isolatoren, Verbindungsmaterialien, Substrate usw.) beschränkt war, wird durch die Entwicklung sowohl halbleitender und leitender, als auch senso- rischer und optischer Eigenschaften der Einsatz als funktionale Komponenten in vielen Anwendungen möglich.

Magnetisierbare Hybrid-Compounds auf Polyamidbasis

MID-Kalender

Ansprechpartner und Adressen

Neuer extrem schneller Ball-Bonder von Kulicke & Soffa

Kulicke & Soffa kündigt mit WaferPRO plus die nächste Generation der Stud-Bumping-Technologie an

Laserverfahren sind in den vergangenen Jahren im Zusammenhang mit der Erzeugung elektrischer Leiterstrukturen auf thermoplastischen Substra- ten für die MID-Technik intensiv untersucht wor- den. Als besonders viel versprechend erwies sich aufgrund der hohen Flexibilität, der guten erziel- baren Strukturauflösung und der einfachen Prozessführung die Laserstrahl-Aktivierung. Die Leiterstruktur entsteht dabei durch additive chemi- sche Metallisierung der laserstrahl-aktivierten Substratbereiche. In diesem Beitrag wird mit der ADDIMID-Technologie erstmals ein Verfahren zur Laserstrahl-Aktivierung und haftfesten Metallisierung von Polyphenylensulfid (PPS) vorgestellt, das als Substratmaterial für die MID-Technik ein besonders großes Anwendungspotenzial aufweist. // 

Laser-based processes have, in recent years, been extensively researched as a means of producing electrically-conductive structures on thermoplas- tic substrates used in MID technology. Laser acti- vation scored especially well, on account of its inherent flexibility, the high degree of structural resolution and the simplicity of processing invol- ved. The electrically conductive tracks are then formed by chemical metallization using the addi- tive approach. This report describes, for the first time, the use of ADDIMID technology where laser activation is used to form an adherent metallizing on polyphenylene sulphide (PPS), this being a polymer with significant potential use in MID techno- logy.

Am 11. und 12. Oktober 2004 trafen sich Experten und Interessenten an der TU München zur IMAPS- Konferenz 2004, wo vor allem innovative und weiterentwickelte Materialien und Technologien vorgestellt wurden.

Nach der Begrüßung durch den IMAPS-Vorsitzenden Dr. Jens Müller, der die Veranstaltung moderierte, stellte Werner Enser, FAPS, Erlangen, mit dem Trough Hole Solder Bumping die Potenziale einer neuen Verbindungstechnik zur Mikrokontaktierung feinster Anschlussstrukturen vor. Bei diesem Verfahren werden Lotkugeln mit einem Solder Ball Bumper auf die Durchkontaktie- rungsöffnungen einer (flexiblen) Leiterplatte auf- gebracht und mittels Laserstrahl umgeschmolzen, so dass das Lot durch die Durchkontaktierung fließt und mit einem auf der anderen Seite lie- genden Leiterplatten- oder BGA- bzw. CSP- Anschluss eine Lötstelle bildet. Letzteres wird als Doppel-Ball-Technik bezeichnet und ergibt einen definierten Abstand (stand off). Aufgrund der nur lokalen Erwärmung eignet sich das Verfah- ren auch für temperaturempfindliche Schaltungssubstrate und Bauteile.

Brief zum Jahreswechsel

Programm IMAPS Seminar, Donnerstag, 10. Februar 2005

Auswertung Mitgliederumfrage während der IMAPS Konferenz 2004

Noch zu haben: Proceedings

Internet-Auftritt von IMAPS Deutschland

Kontakte und Adressen des IMAPS-Vorstandes

In nondestructive testing (NDT) of microelectronic components many applications using X-ray radio- graphy are well established. Computed tomogra- phy (CT), however, is only recently used for NDT because it is more expensive and time consuming than conventional X-ray imaging. Nevertheless, there are applications where simple radiography provides only poor results because of superimpo- sed object layers. This article discusses NDT specific problems of CT such as beam hardening and shows some microelectronic applications benefi- ting from CT as well as examples where modifications of the standard CT procedure are necessary to gain depth information about the object. This so called limited angle tomography reaches a higher image resolution than CT when flat modu- les are tested.// 

Die Röntgenmikroskopie ist ein etabliertes Verfahren bei der zerstörungsfreien Prüfung (zfP) von mikroelektronischen Baugruppen. Dagegen wird die Computer-Tomographie (CT) erst in letzter Zeit zur zerstörungsfreien Prüfung verwendet, da sie teurer und zeitintensiver als die herkömmliche Röntgenmikroskopie ist. Doch es gibt auch An- wendungen, bei denen die einfache Röntgenmikro- skopie infolge von übereinanderliegender Schichten nur unzureichende Ergebnisse liefert. In die- sem Beitrag werden zfP-spezifische Aspekte der CT, wie z.B. Strahlaufhärtung diskutiert. Weiterhin werden einige mikroelektronische Anwendungen der CT sowie Fälle vorgestellt, bei denen eine Abwandlung der Standard-CT-Methode notwendig ist, um Tiefeninformationen über den Prüfling zu erhalten. Diese sogenannte Limited Angle-Tomo- graphie erreicht beim Test flacher Module höhere Bildauflösungen als CT.

Vom 21. - 22. Oktober 2004 veranstalteten die beiden Organisationen IPC und JEDEC gemeinsam in Frankfurt die 7. Internationale Konferenz über bleifreie elektronische Komponenten und Baugruppen. Am Tag zuvor wurden zudem 6 halbtägige Workshops zu speziellen Bleifreithemen angeboten. Die mit einer Tisch-Ausstellung verbundene Veranstaltung wurde von IPC-Geschäftsführer David Bergmann eröffnet und moderiert.

Fortschritte auf den verschiedensten GebietenDr. Kenichirou Suetsugu, Matsushita Electric Industrial Co. Ltd., Japan, informierte in seinem Keynote-Vortrag über die Entwicklung und weltweite Expansion der Bleifrei-Löttechnologie bei Matsushita Electric Industrial, einem Unternehmen, das die Koexistenz mit der globalen Umwelt durch das ET2-Programm (Environmental Techno- logy and Ecological Thinking) anstrebt und nun dabei ist, supergrüne Produkte zu realisieren. Nachdem schon Ende der 90er Jahre bleifreie Lote ausgewählt und erste bleifrei gelötete Produkte auf den Markt gebracht wurden, laufen nun neben der generellen Umstellung aller Produkte auf die bleifreie Löttechnik und bleifreie Bauteilanschlüsse Entwicklungen, um die Lotgefügestruktur zu kontrollieren. Denn bis im Jahr 2005 soll das Blei gänzlich, d. h. auch aus den internen Verbindungen der Bauteile eliminiert sein. Dazu werden außer SAC und dem niedrigschmelzenden SiBi auch hochschmelzende (> 250 °C) und um 190 – 200 °C schmelzende Legierungen benötigt. Für letztere favorisiert Matsushita SnAgBiIn, denn diese Legierung ergibt Lötstellen, deren Festigkeit auch nach 1000 Temperaturzyklen unverändert ist, da sich keine Phasen entmischen und keine nied- rigschmelzenden Phasen entstehen. Die Festigkeit und Zuverlässigkeit von SABI-Lötstellen ist vergleichbar der von SnPb-Lötstellen. SABI-Legie- rungen sind die Lösung für anspruchsvolle kom- plexe Baugruppen mit temperaturempfindlichen Bauelementen. Auch für noch temperaturempfindlichere Aufbauten auf Basis von Folienschaltun- gen wurde mit dem Ultraschallöten unter Verwendung von SiBi mit einer Löttemperatur von 150 °C eine zuverlässige Lösung gefunden. Durch den Ultraschall wird die Abscheidung großer wismutreicher Phasen verhindert. Weiterhin wurde ein Pb-Konzentrationssensorsystem für Wellenlötan- lagen entwickelt, mit dem Pb-Verunreinigungen im Lotbad unter 0,2 % gehalten werden können. Ferner wurden hochschmelzende Sn-Legierungen für das Löten von Si-Chips qualifiziert. Mit einem Videofilm wurde gezeigt, wie die Serienproduk- tion (weltweit an über 400 Standorten) erfolgt.

Eine ZESTRON Untersuchung von Lötstoppsystemen in Zusammenarbeit mit Coates Circuit Products Deutschland, einem führenden Hersteller zeigt, dass moderne Lötstoppsysteme bei der Reinigung mit geeigneten Reinigern stabil sind. In weniger als 0,1 % aller Anwendungen treten Materialveränderun- gen auf. Diese können durch sachgemäße Verarbeitung der Lacke in den der Reinigung vorangehenden Prozessschritten vermieden werden.

Untersuchung von Lötstoppsystemen

Bei der Reinigung von bestückten und bereits gelöteten Leiterplatten kann prinzipiell von guter Verträglichkeit des Lötstopplacks mit den Reinigungsmedien und -prozessen ausgegangen werden. Beim Wellenlöten kann man jedoch in wenigen Fällen lokale Veränderungen der Lötstoppoberfläche beobachten (Abb. 1). Um die Rolle des Reinigungsprozesses bei diesen Effekten zu prüfen, wurde im Hause ZESTRON eine Untersuchung mit Lötstopplacken der Coates Circuit Products Deutschland durchgeführt. Dabei wurde deren Ver- träglichkeit mit verschiedenen Baugruppenreinigern und Reinigungsmechaniken unter Praxisbedingungen untersucht.

Die beiden schweizerischen Fachorganisationen ITG EKON (Fachgruppe Elektrische Kontakte der Informationstechnischen Gesellschaft des SEV) und IG exact setzten bei ihrer gemeinsamen Fachtagung am 29. September 2004 an der FH Aargau in Windisch, Schweiz, den Schwerpunkt auf die Logistik, da diese während der nun angelaufenen Umstellung das Hauptproblem ist. Ein Fazit der von Dr. Werner Johler, Tyco Electronics Axicom Ltd., Au-Wädenswil, Schweiz, geleiteten Veranstaltung ist, dass man in der Schweiz und zwar nicht nur mit der entsprechenden Gesetzgebung schon deutlich weiter als in Deutsch- land ist.

Unter diesem Titel veranstaltete die Schlafhorst Electronics GmbH, Mönchengladbach, am 27. Oktober 2004 ein Seminar für ihre Kunden, um diese ausgehend von den gesetzlichen Forderungen über den all- gemeinen Stand der Bleifrei-Technik sowie die SE Bleifrei-Supportmöglichkeiten zu informieren.

Geschäftsführer Manfred Tillmann stellte im Anschluss an die Begrüßung die Schlafhorst Electronics GmbH (SE) vor. Die im Jahr 1997 durch Management-Buy-Out gegründete Firma ist heute als EMS-Dienstleister u. a. für Kunden der Bran- chen Industrie, Telekommunikation, Automobil, Medizin und Sicherheitstechnik tätig. Das umfas- sende Dienstleistungsangebot reicht von der Hard- und Software-Entwicklung und CAD über Beschaffung und Produktion bis hin zum After- Sales-Service. Zudem werden von den insgesamt 110 Mitarbeitern als eigene OEM-Produkte auf einem Plattformkonzept basierende Schaltnetzteile und Antriebslösungen für Leistungen unter 1 kW sowie industrielle Steuerungen hergestellt. 

Fachtagung VdL/ZVEI/EITI: „Die Leiterplatten- und Bestückungsindustrie in Europa – Standortsicherung durch neue Märkte und Innovationen" – Vorträge auf CD-ROM erhältlich

Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik im Automobil

Green electronics – Schwerpunkt zur electronica China 2004

RoHS-konform? Handlungshilfe des ZVEI zur Kommunikation entlang der Lieferkette über die Einhaltung stoffbezogener Anforderungen aus der Richtlinie 2002/95/EG (RoHS) – Neues Corporate Design

Veranstaltung „Bleifrei: Erfahrungen mit der Umsetzung der RoHS – aktueller Stand“ am 26. Januar 2005 beim ZVEI in Franfurt (M)

Workshop „Lead-free Production in Automotive Business“ am 12. und 13. Oktober 2004 beim ZVEI in Frankfurt

White paper „Good Declaration Practice“ fertiggestellt

Termine Fachverband Electronic Components and Systems

Umicore Galvanotechnik GmbH, Schwäbisch Gmünd, veranstaltete im Rahmen des Zentrums Oberflä- chentechnik Schwäbisch Gmünd e.V. am 28. Oktober 2004 in Pforzheim das Seminar „Galvanische Edel- metallabscheidungsverfahren zur Selektivbeschichtung von Steckverbindern und Halbleiterbauelemen- ten. Es wurde von Dr. Franz Simon geleitet und dokumentierte den heutigen Wissensstand auf diesem Gebiet. Neben den Verfahren zur Selektivabscheidung wurden Elektrolyte und Equipment sowie die Eigenschaften und Zuverlässigkeit der abgeschiedenen Schichten ausführlich behandelt.

Unter diesem vielsagenden Titel fand die diesjährige Oktober-Fachtagung des VdL in Bad Homburg statt. Etwa 70 Teilnehmer, vorwiegend aus der Führungsebene der Unternehmen, dokumentierten die Attraktivität der Veranstaltung, von der traditionell nicht nur eine Spiegelung der wirtschaftlichen Lage der Branche, sondern auch Impulse für die eigene Unternehmensstrategie erwartet werden.

Die European Interconnect Technology Initiative (EITI) e.V. – seit 2000 als eigenstän- diger Verein unter dem Dach des Fachverbandes Electronic Components and Systems des ZVEI – wurde am 22. Juni 10 Jahre alt. Aus diesem Anlass wurde der Vormittag der diesjährigen traditionellen Fachtagung des VdL im Oktober in Bad Homburg zum EITI Event. Seit seiner Gründung ist es das Ziel von EITI durch die Entwicklung innovativer Konzepte der elektrischen Verbindungstechnik der deutschen und europäischen Leiterplatten- und Bestückungsindustrie innova- tive Impulse zu geben.

Stand in der Startphase die Plasmatechnologie zur Herstellung von Microvias und damit verbundene Anstrengungen auf dem Material- und Anlagen- sektor im Fokus der EITI-Arbeit, so weitete sich das Tätigkeitsfeld sehr bald aus und bezog schließlich alle Prozesse zur Herstellung elektronischer Baugruppen ein.