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Drahtbonden

Chip-on-Board setzt einen nackten Chip direkt auf die Leiterplatte und verbindet ihn mit Draht dünner als ein Haar. Alles hängt dann am Bondpad: seiner Oberfläche, seiner Rauheit, seiner Sauberkeit und dem Platz, den der Bondkopf ringsum hat.

Auf einen Blick
Oberfläche ENEPIG / Hartgold
Goldschichtdicke ENEPIG < 0,1 µm · galvanisch 0,3 – 0,5 µm
Draht Au 25 µm / Al 32 µm
Padraster ≥ 100 µm
Rauheit Ra ≤ 0,3 µm

Zwei Bondverfahren dominieren, und sie wollen unterschiedliche Oberflächen. Golddrahtbonden schweißt mit Wärme und Ultraschall einen Golddraht auf ein Goldpad — es braucht ENEPIG, bei dem eine dünne Goldschicht unter 0,1 µm auf Palladium liegt, oder galvanisches Gold mit 0,3 bis 0,5 µm. Aluminium-Wedgebonden schweißt Aluminiumdraht kalt, funktioniert auf Aluminium oder Gold und ist bei Leistungsbauteilen bevorzugt, weil dickerer Draht mehr Strom trägt.

ENEPIG — chemisch Nickel, chemisch Palladium, Immersionsgold — ist die Oberfläche, die beides kann. Die Palladiumschicht verhindert, dass Nickel ins Gold diffundiert, sodass die Oberfläche auch nach Lagerung und nach einem Reflow-Zyklus bondfähig bleibt. Deshalb landet eine Platine mit gebondetem Chip und reflowgelöteten Bauteilen fast immer auf ENEPIG.

Was die Linie leistet

[ Überblick ]
01

Bonden und Löten auf einer Platine

ENEPIG trägt Golddrahtbonden, Aluminium-Wedgebonden und normales Reflowlöten. Eine Hybridbaugruppe braucht nur eine Oberfläche.

02

Direkte Chipmontage

Ohne Gehäuse entfallen dessen Wärmewiderstand, parasitäre Induktivität und Grundfläche. Bei Leistung und HF ist genau das oft der ganze Punkt.

03

Feines Padraster

Bondpads bis 100 µm Raster, weit unter allem Lötbaren — der Draht ist um eine Größenordnung dünner als eine Lotkugel.

Drahtbond-Grenzwerte

[ Spezifikation ]
Parameter Standard Advanced Hinweis
Oberfläche ENEPIG Hartgold Beide bondfähig; ENEPIG zusätzlich lötbar
Goldschichtdicke < 0,1 µm 0,3 – 0,5 µm ENEPIG bondet auf dünnem Gold über Palladium; galvanisches Gold braucht die dickere Schicht
Palladiumschicht 0,05 – 0,15 µm 0,2 µm Diffusionssperre — die zentrale ENEPIG-Lage
Nickelschicht 3 – 6 µm 5 – 7 µm Unter dem Palladium
Bondpad-Raster ≥ 125 µm ≥ 100 µm Mitte zu Mitte
Bondpad-Größe ≥ 100 µm ≥ 80 µm Quadratisch oder rechteckig
Oberflächenrauheit Ra ≤ 0,4 µm Ra ≤ 0,3 µm Raue Pads geben inkonsistente Bonds
Maskenfreistellung ≥ 200 µm ≥ 150 µm Lack muss deutlich vom Pad entfernt sein

Richtwerte zur Vorauswahl. Verbindliche Werte bestätigen wir projektbezogen anhand Ihrer Daten.

Typische Anwendungen

[ Einsatz ]
Chip-on-Board-LED-Module
Leistungsmodule mit direkter Chipmontage
HF-Frontends ohne Gehäuseparasitäten
Sensorbaugruppen mit nackten Chips
Miniaturisierte Medizin- und Hörgeräte
Hybridbaugruppen aus Bond- und Reflowteilen

Designregeln

[ Layout ]

Die folgenden Punkte kommen nach der Datenprüfung am häufigsten als Rückfrage zurück. Wer sie vor dem Layout-Freeze klärt, spart eine Schleife.

01

Lötstoppmaske deutlich freihalten

Der Bondkopf braucht physischen Raum, und das Pad muss vollständig lackfrei sein. Sehen Sie mindestens 150 – 200 µm Freistellung vor, deutlich mehr als bei einem normalen Lötpad.

02

Oberflächenrauheit spezifizieren

Die Bondqualität hängt an einem glatten, gleichmäßigen Pad. Rauheit über etwa Ra 0,4 µm streut die Pull-Test-Ergebnisse, auch wenn die Schichtdicken stimmen.

03

Pads über die Lagerung schützen

Bondfähigkeit degradiert durch Kontamination und Handling weit schneller als Lötbarkeit. Vakuumverpacken und den Bondschritt zeitnah zur Lieferung planen.

04

Der Drahtschlaufe Platz lassen

Ein Bonddraht wölbt sich über die Platine. Zu nah an der Bondpadreihe platzierte Bauteile stören Schlaufe und Bondkopf — die Randbedingung ist mechanisch, nicht elektrisch.

Regel Bondpads dürfen die Lötstoppmaske nicht überlappen und brauchen größere Freistellungen als normale Pads.

Häufige Fragen

[ FAQ ]
ENEPIG oder Hartgold?

ENEPIG für fast alles — es bondet und lötet und ist über große Flächen günstiger als galvanisches Hartgold. Hartgold ist für Fälle, in denen das Pad zusätzlich mechanischen Verschleiß aufnimmt.

Gold- oder Aluminiumdraht?

Gold für feines Raster und kleine Signalströme; Aluminium für Leistung, weil der Draht viel dicker sein kann. Aluminium-Wedgebonden läuft zudem kalt, was temperaturempfindlichen Baugruppen entgegenkommt.

Kann man auf Standard-ENIG bonden?

Nicht zuverlässig. Das Nickel diffundiert über die Zeit in das dünne Immersionsgold und der Bond versagt. ENEPIG existiert genau dafür, mit der Palladiumsperre.

Wie lange sind bondfähige Platinen lagerbar?

Versiegelt und korrekt gehandhabt mehrere Monate. Bondfähigkeit ist aber weit empfindlicher als Lötbarkeit — planen Sie den Prozess so, dass zeitnah nach Lieferung gebondet wird.

Passt dazu

[ Querverweis ]

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