Klebebandautomatisches Kleben - Tape-automated bonding
Tape-Automated Bonding (TAB) ist ein Prozess, bei dem blanke Halbleiterchips (Chips) wie integrierte Schaltkreise auf eine flexible Leiterplatte (FPC) aufgebracht werden, indem sie an feine Leiter in einem Polyamid- oder Polyimid- Filmträger (wie die Handelsnamen Kapton oder UPILEX ) angeschlossen werden . Diese FPC mit den Chips (TAB Inner Lead Bonding, ILB) kann auf dem System oder der Modulplatine montiert oder in einem Gehäuse zusammengebaut werden (TAB Outer Lead Bonding, OLB). Typischerweise umfasst die FPC eine bis drei leitende Schichten und alle Ein- und Ausgänge des Halbleiterchips werden während des TAB-Verbindens gleichzeitig verbunden. Das automatisierte Kleben von Bändern ist eine der Methoden, die zur Erzielung einer COF-Montage (Chip-on-Flex) erforderlich sind, und es ist eine der ersten Roll-to-Roll-Verarbeitungsmethoden (auch als R2R, Rolle-zu-Rolle bezeichnet) in der Elektronikfertigung .
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Prozess
Die TAB-Montage erfolgt so, dass die Verbindungsstellen der Düse, üblicherweise in Form von Höckern oder Kugeln aus Gold, Lot oder anisotropem leitendem Material, mit feinen Leitern auf dem Band verbunden sind, die die Möglichkeit zum Verbinden der Düse bieten das Paket oder direkt an externe Stromkreise. Die Unebenheiten oder Kugeln können sich entweder auf der Matrize oder auf dem TAB-Band befinden. TAB-konforme Metallisierungssysteme sind:
- Al-Pads auf der Matrize <-> vergoldetes Cu auf Bandflächen (thermosonische Bindung)
- Al bedeckt mit Au auf Pads auf den <-> Au- oder Sn-Bumped-Tape-Bereichen der Matrize (Gang-Bonding)
- Al-Pads mit Au-Unebenheiten auf den <-> Au- oder Sn-plattierten Bandbereichen (Gang-Bonding)
- Al-Pads mit Lötperlen auf den Au </> Au-, Sn- oder Lötbandbereichen (Gang-Bonding)
Manchmal enthält das Band, auf das der Chip geklebt ist, bereits die eigentliche Auftragsschaltung des Chips. Der Film wird zum Zielort bewegt, und die Zuleitungen werden geschnitten und das Verbinden des Chips erfolgt nach Bedarf. Es gibt verschiedene Verbindungsmethoden, die mit TAB verwendet werden: Thermokompressionsbindung (mit Hilfe eines Drucks, manchmal auch als Gruppenbindung bezeichnet), thermosonische Bindung usw. Der blanke Chip kann dann mit Epoxid oder ähnlichem eingekapselt ( "glob top" ) werden.
Die Vorteile des bandautomatisierten Verbindens sind:
- Alle Chipverbindungen (Ein- / Ausgänge vom / zum Chip) werden während eines Verbindens hergestellt, und dies unterscheidet TAB vom Drahtbonden .
- Diese Verbindungstechnik kann hoch automatisiert und bei Bedarf sehr schnell automatisiert werden. Daher wird TAB in der Massenproduktion von Elektronik verwendet.
- Erzeugt eine sehr leichte und dünne Montage, da das dünne Substrat und der minimal mögliche Glob-Topping nur den Chipbereich bedecken. Es gibt viele Anwendungen wie in der Sensorik, in der Medizin, in der Raumfahrtelektronik, bei Bank- und Kreditkarten, bei SIM-Karten von tragbaren Geräten wie Mobiltelefonen usw., bei denen eine dünne Baugruppe mit geringem Gewicht von Vorteil ist.
- Bei einigen Anwendungen zusätzliche Verpackung möglicherweise nicht erforderlich sein kann , und es kann den metallischen ersetzen Leiterrahmen in einigen Verpackungs annähert.
Die Herausforderungen des bandautomatisierten Klebens sind:
- Bei der Herstellung werden spezielle Maschinen benötigt.
- Chips müssen Unebenheiten auf den Eingangs- / Ausgangs-Pads (IO) aufweisen, oder Unebenheiten müssen sich auf dem Band befinden. Die Unebenheiten und Metalle auf dem Chip und auf dem Band müssen konform sein, um unter allen Umgebungs- und anderen Umständen der Anwendung zuverlässig zu sein.
- Verbindungsmethoden - TAB und Flip-Chip - ermöglichen die gleichzeitige Verbindung aller E / A des Chips. Daher hat sich der Geschwindigkeitsvorteil von TAB mit der Entwicklung der Flip-Chip-Herstellung verringert, da Flip-Chips Löten verwenden, das sich auch mit der Zeit zu einem Feinabstand-Verbindungsverfahren ähnlich TAB entwickelt hat. Zusätzlich hat die Beschleunigung des Drahtbondens dazu geführt, dass TAB hauptsächlich in bestimmten Bereichen wie Bildschirmtreiberverbindungen und Smartcards angewendet werden kann. Obwohl TAB ein praktikables Verbindungsverfahren mit hoher Geschwindigkeit und hoher Dichte ist.
Standards
Standardgrößen für Polyimidbänder umfassen Breiten von 35 mm, 45 mm und 70 mm und Dicken zwischen 50 und 100 Mikrometern. Da das Band die Form einer Rolle hat, wird die Länge der Schaltung in Kettenradabständen gemessen, wobei jeder Kettenradabstand etwa 4,75 mm misst. Somit ist eine Schaltungsgröße von 16 Teilungen etwa 76 mm lang.
Geschichte und Hintergrund
Technisch wurde das Verfahren von Frances Hugle erfunden - Patent, herausgegeben 1969 - obwohl es nicht als TAB bezeichnet wurde. Die TAB wurde erstmals 1971 von Gerard Dehaine bei Honeywell Bull skizziert. In der Vergangenheit wurde TAB als Alternative zum Drahtbonden entwickelt und wird von Elektronikherstellern häufig verwendet. Die Beschleunigung der Drahtverbindungsmethoden und die Entwicklung von Flip-Chips, die ein gleichzeitiges Verbinden aller E / A des Chips und eine einfachere Reparatur im Vergleich zu TAB ermöglichen, haben jedoch dazu geführt, dass die TAB-Verklebung in bestimmten Bereichen wie der Verbindung von Anzeigetreibern mit der Anzeige wie Flüssigkeit verwendet werden kann Kristallanzeige (LCD).
