Innovative Bonding-Technologien für KI und Elektromobilität

„Künstliche Intelligenz und Elektromobilität werden die Megatrends der kommenden Jahre und wesentliche Treiber des technologischen und wirtschaftlichen Wandels sein“, prognostiziert Dr. Johann Weinhändler, Managing Director von ASMPT AMICRA und verantwortlich für den Bereich ASMPT Semiconductor Solutions in Europa. „Diese rasch wachsenden Märkte stellen besondere Anforderungen an Verbindungstechnologien in der Halbleiterfertigung. Mit Hybrid Bonding und Silber-Sintern eröffnen wir hier ganz neue Potenziale.“

AMICRA NANO: Hybrid Bonding für feinste Strukturen

Um die Leistungsfähigkeit zukünftiger Hochleistungsrechner und KI-Systeme voll auszuschöpfen, sind extrem schnelle faseroptische Datenverbindungen erforderlich. Co-Packaged-Optics-Komponenten, bei denen winzige lichtemittierende und lichtempfangende Bauelemente hochpräzise platziert werden müssen, sind hierfür unerlässlich.

Für solche stark miniaturisierten Strukturen ist das Hybrid Bonding die richtige Technologie, da es völlig ohne Lote oder Klebstoffe auskommt. Dabei wird in einem zweistufigen Prozess zunächst eine chemische Verbindung zwischen zwei Siliziumoxidschichten hergestellt und anschließend durch eine thermische Behandlung die darunter liegenden Kupferschichten aktiviert, so dass sie eine mechanisch stabile und elektrisch leitfähige Verbindung eingehen.

Für solche Aufgaben wurde der hochflexible Die- und Flip-Chip-Bonder AMICRA NANO entwickelt, der auf dem Stand zu sehen sein wird. Mit einer Platzierungsgenauigkeit von ± 0,2 µm, mehreren integrierten Heizsystemen und einer hochreinen Prozessumgebung ist die AMICRA NANO äußerst flexibel und für verschiedene Bonding-Technologien einsetzbar.

SilverSAM: Sintern statt Löten

Für Leistungsmodule, die hohen Stromstärken standhalten müssen, ist herkömmliches Weichlöten oft nicht geeignet. ASMPT zeigt auf der electronica anhand von Videos und Musterprodukten, wie der Sinterprozess temperaturbeständige und hochleitfähige Verbindungen in der Leistungselektronik ermöglicht.

Die vielseitige SilverSAM Plattform nutzt eine Kombination aus Druck, Temperatur und Einwirkzeit, um Silberpartikel in der zuvor aufgetragenen Paste zu verbinden. Dies geschieht bauelementeschonend bei Temperaturen deutlich unterhalb des Schmelzpunktes von Silber (961°C). Die Maschine kann unterschiedliche Materialien wie DBC (Direct Bonded Copper) und AMB (Active Metal Brazing) verarbeiten und unterstützt verschiedene Prozesse wie Nass- und Trockenpasten sowie Die-Transfer-Filme (DTF). Mit einem automatischen Werkzeugwechsler und einer Bondkraft von bis zu 588 N gewährleistet die SilverSAM eine hohe Produktivität und Skalierbarkeit für die Massenproduktion von Leistungsmodulen. Die SilverSAM Plattform vereint somit Flexibilität, Produktivität und hohe Sinterqualität und ist damit ideal für Anwendungen in der modernen Leistungselektronik geeignet.