Der Favorit bei komplexen Leadframes Photochemische Ätztechnik

Precision Mirco hat eine sichere Methode zur Herstellung von Leadframes mit hoher Wiederholgenauigkeit entwickelt
Precision Mirco hat eine sichere Methode zur Herstellung von Leadframes mit hoher Wiederholgenauigkeit entwickelt

Am Beispiel der Herstellung von Leadframes werden im Folgenden zwei Verfahren miteinander verglichen: das photochemische Ätzen und das Stanzen. Bei besonders dünnen Leadframes mit komplexem Design spielt hier vor allem die Ätztechnik eine große Rolle.

Mikroelektronische Bauelemente unterliegen einer kontinuierlichen Miniaturisierung. So waren die Abmessungen für einen Transistor, eines der Hauptelemente einer mikroelektronischen Schaltung, in den Anfangszeiten der Mikroelektronik noch bei über zehn Mikrometern. Die Abmessungen von Transistoren heutzutage liegen bei einigen Nanometern.

Der wesentliche Auslöser für die Verkleinerung der Strukturen ist die Forderung nach immer niedrigeren Fertigungskosten. Die Fertigung von mikroelektronischen Schaltungen beispielsweise erfolgt in Losfertigung auf Wafern mit mehreren hundert bis tausend Chips. Die Fertigungskosten sind dabei abhängig von der Anzahl der Chips pro Wafer. Damit mehr Chips auf die Wafer passen, müssen die darauf platzierten Elemente und Strukturen immer kleiner werden und damit auch immer diffiziler.

Die Miniaturisierung stellt folglich auch an den Fertigungsprozess immer höhere Anforderungen. Am Beispiel der Herstellung von Leadframes wird deutlich, dass neben komplexen Formen auch eine schnelle Adaption des Designs sowie eine Kosteneffizienz hinsichtlich der Werkzeugkosten gefragt sind.

Übliche Verfahren: Ätzen und Stanzen

„Bei der Fertigung von Leadframes mit einer hohen Lochanzahl und ultrafeinen Abständen sind Herstellungsprozesse gefragt, die Komponenten mit höchster Genauigkeit unter Einhaltung engster Toleranzen erzeugen“, erklärt Markus Rettig, Sales Manager bei Precision Micro in Deutschland. Das britische Unternehmen mit Vertriebsniederlassung in Eckental bei Nürnberg produziert seit mehr als 50 Jahren Hochpräzisionsmetallteile mittels Produktionsverfahren wie photochemisches Ätzen, Electro-Forming (Galvanisierung) und Drahterodieren. Precision Micro verfügt über weitreichende Erfahrung in der Fertigung von Leadframes unter anderem für SOICs, QFPs oder Smartcards.

Leadframes werden in der Montage von Halbleiterbauelementen eingesetzt und sind ein wesentlicher Bestandteil von Chipgehäusen in integrierten Schaltungen. Sie dienen als Zwischenmaterial, an die die Anschlüsse der Halbleiterchips, genannt Pads, mittels Draht gebondet werden. Üblicherweise werden Leadframes in langen Bahnen produziert. Die bevorzugten Fertigungsmethoden sind Ätzen und Stanzen. „Da die herzustellenden Strukturen im Mikrometerbereich liegen, könnten selbst kleinste Herstellungsfehler den Ausfall eines kompletten Schaltkreises zur Folge haben“, erklärt Markus Rettig. Aus diesem Grund ist es wichtig, die Fertigungsverfahren genauer zu analysieren und zu bewerten.