Erfassbarkeit von Reinheitseinflussen auf die Zuverlassigkeit von Leistungselektroniken

摘要

In der Produktion von High-Powermodulen ist die Reinigung vor dem Drahtbonden und Vergiessen bzw. Molden etabliert. Die direkte Messbarkeit der Reinheit auf den Leistungselektroniken und damit gezielte, transparente Optimierung der Reinigungsprozesse ist begrenzt. Durch ein verbessertes Verstandnis, welche Reinheitsanforderungen minimal benotigt werden, liessen sich Kostenpotentiale ohne Einbusse der Zuverlassigkeit erschliessen. Wenn der Reinheitsgrad als Funktionalitat der Oberfachen fur den nachfolgend anstehenden Prozess gesehen wird, dann ist neben ionischen/salzartigen und organisch, filmbildenden Verunreinigungen auch der Aktivierungszustand der Oberflache im Hinblick auf die Bondbarkeit sowie der Haftung von Verguss und EMC-Mold zu diskutieren. Die Prasentation beleuchtet die aktuelle Pruf- und Interpretierbarkeit der ionischen und organischen Reinheit. Hinsichtlich der ionischen und organischen Verunreinigungen werden die Nachweismoglichkeiten und Grenzen der derzeit etablierten Verfahren: Kontaminationsmessung nach IPC-TM 650, Ionenchromatographie, FTIR- und Augerspektroskopie hinterfragt. Es werden weiterhin die Chancen neuer Ansatze, insbesondere durch Kontaktwinkelmessungen angedacht. Ein Reinigungsprozess bietet die Moglichkeit nicht nur die Bondbarkeit sondern auch die Haftkrafte eines Vergusses oder Mold zu maximieren sowie deren Streuung/Standardabweichung zu minimieren. Im vorliegenden Artikel wird gezeigt, wie sich unterschiedliche Reinigungsprozesse auswirken. In der Untersuchung wurden neben verschiedenen Reinigungschemikalien vor allem auch die Spulschritte variiert. Hierdurch wird sichtbar, dass die Reinigerchemie primar auf die maximale Hohe der Haftkraft, die Spulung die Minimierung der Streuung beeinflusst. Die Moglichkeit durch die Spulung die Standardabweichung zu verkleineren hangt wiederum vom Reinigersystem ab.