Wie heißt Aufbau- und Verbindungstechnik im englischen und was versteht man unter AVT? Aus welchen Teilbereichen besteht die Mikroelektronik?

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1 Aus welchen Teilbereichen besteht die Mikroelektronik? Wie heißt Aufbau- und Verbindungstechnik im englischen und was versteht man unter AVT? Nennen Sie mindestens 3 Merkmale für Leiterplatten. Nennen Sie mindestens 3 Merkmale für Dickschicht-Hybride. Wie unterscheiden sich Dickschichtund Dünnfilmhybride? Was sind die treibenden Kräfte für die Weiterentwicklung der AVT? Nennen Sie mindestens 3 typische Gehäusebauformen für die Durchsteckmontage. Nennen Sie mindestens 3 typische Gehäusebauformen für die Oberflächenmontage. Wie groß ist ein 0805-Kondensator (Breite und Länge in mm)? Nennen Sie 2 Substratgruppen für elektronische Module.

2 AVT=packaging and interconnection technologies AVT ist die Zusammenfassung aller technologischen Teilprozesse zur Herstellung einer Systemuntergruppe AVT und Halbleitertechnik - Anorganische Träger - Pasten - Integrierte Bauelemente - Organisches Substrat - Kupfer als Leiter - Weichlöten Markt höhere Funktionalität Halbleiterelemente AVT Siebdruck Aufdampf-Technologie Schichtdicke SO, PLCC, TSOP, CSP, SOP PGA, TO, DIL, usw. organisch/anorganisch /4 = 2mm 05 05/4 = 1mm

3 Welche Anforderungen werden an Substrate gestellt (elektrisch, mechanisch, thermisch)? Mindestens 9 Nennungen! Wie unterscheiden sich FR2 und FR4- Leiterplattenbasismaterial? Wann wird FR4 eingesetzt? Was sind gute Materialien für Leiterplatten? Warum? Vergleichen Sie Ag- und AgPd- Dickschichtleitpasten! Geben Sie typische TKR-Werte von Dickschicht widerständen an. Seit wann gibt es Leiterplatten? Schildern Sie kurz die kommerzielle Lage der Leiterplatte in Deutschland für das Jahr Mit welcher Art von Bohrern werden Leiterplatten gebohrt? Welche Spindeldrehzahlen werden zum Bohren von Leiterplatten verwendet? Warum? Wie kann man den Durchsatz beim Bohren von Leiterplatten erhöhen?

4 FR-2 Papier, Phenolharz FR-4 Glasgewebe, Epoxidharz elektrisch: hoher Oberflächenwiderstand, niedriges Epsilon-R, hoher Volumenwiderstand mechanisch: hohe mechanische Festigkeit, ebene Oberfläche, geringe Rautiefe thermisch: Temperaturbeständig, gute Wärmeleitfähigkeit, geringer thermischer Ausdehnungskoeffizient Silber, Kupfer, Gold gute Leitfähigkeit, gut Lötbar Industrie-Elektronik hochwertig hohe Anforderungen +/- 100 ppm/k Lötbarkeit, Migration, Leitfähigkeit Faktor 20 Markt stagniert, jedoch ist Deutschland weiterhin stärkster Produzent in Europa 1824 oder 1925 Patentanmeldung oder 50er Jahre Parallele Bearbeitung mehrerer Lagen - Hartmetall (spiral) Bohrer - < U/min - hohe Schnittgeschwindigkeit

5 Wie kann die Außenkontur von Leiterplatten erstellt werden (2 Nennungen)? Wie kann das Leiterbild auf die Leiterplatte übertragen werden (2 Nennungen)? Welches Problem tritt beim nasschemischen Ätzen von Leiterplatten auf? Was kann man dagegen tun? Erläutern Sie, wie das chemische Verkupfern von Leiterplatten funktioniert. Was besagt das Faraday-Gesetz und welche Abscheiderate ist beim galvanischen Verkupfern möglich. Erläutern Sie die Verfahrensvarianten Pattern-Plating und Panel-Plating bei der Herstellung von durchkontaktierten Leiterplatten. Was sind 2 Vorteile der Leiterplattentechnologie und 2 Nachteile der Leiterplattentechnologie gegenüber der Dickschichttechnik. Erläutern Sie den Begriff Integrierte Schichtschaltung (ISS)! Nennen Sie 2 charakteristische Prozessschritte der Dickschichttechnik. Wo werden heute Dickschichthybride am häufigsten eingesetzt? Warum?

6 Fotodruck Siebdruck Fotodruck: langsam aber hohe Strukturauflösung Siebdruck: hoch produktiv aber begrenzte Strukturauflösung ritzen, schneiden, fräsen, stanzen Vergleich von Schneiden und Fräsen: Schneiden: hoher Durchsatz, schlechte Kanten, nur gerade Kanten möglich Fräsen: teuer, zeitaufwendig aber sehr präzise, auch nicht lineare Kanten möglich wässrige Lösung von Kupfer Aktivierungsenergie senken Leiterplatten eintauchen Kupfer wächst Unterätzen Sprühätzen mit Flankenschutz Pattern-Plating nur galvanische Starkverkupferung des Leiterbildes Panel-Plating ganzes Panel wird verkupfert Materialtransport ist proportional zur Ladungsmenge 1µm/min ISS Dickschicht / Dünnfilm, LTCC Leiterplatte: VT: sehr gute Leitfähigkeit, geringere Kosten, einfache Bearbeitung NT: thermisch nicht so hoch belastbar Dickschicht: VT: thermisch höher belastbar NT: nicht so gute Leitfähigkeit Kfz-Elektronik hohe Anforderungen (Festigkeit, Wärmebeständigkeit) Siebdruck, Sinterprozess

7 Skizzieren Sie den Herstellungsablauf einer Dickschicht-Hybridschaltung. Was sind LTCC-Hybride und wo werden diese eingesetzt? Erläutern Sie die Unterschiede zwischen Standard- und LTCC- Hybriden (Vor- und Nachteile)! Wie kann man HDI-Hybride herstellen? Warum sind Standard- und LTCC- Hybride für Leistungselektronik- Module nicht geeignet? Nennen Sie die 3 Verbindungstechnologien der Elektronik! Beschreiben Sie den Weichlötprozess in kurzen Worten. Welches Lot wird für das Löten in der Elektronik eingesetzt? Begründung! Woraus besteht ein Flussmittel und wozu dient es? Vergleichen Sie Leitkleben mit Weichlöten!

8 LTCC Low Temperature Cofired Ceramic, keine reine Keramik Glaskeramik, wird im Modulbereich / ABS eingesetzt Layout Maske Siebdruck Trocknen Brennen Bestücken Abgleich Test HDI High Density Interconnect Herstellung mit Laser, Dispensen mit Schreibstift, Fotostrukturierbar Standard: echte Keramik, hohe Leitfähigkeit, begrenzte Miniatur LTCC: Glaskeramik, einfacher Multilayer Aufbau, schlechte Leitfähigkeit Löten, Kleben, Bonden Zu hoher Widerstand der Leiterbahnen schlechte Leitfähigkeit, thermisch zu wenig belastbar Zinn-Kupfer-Silber Lot Blei ist verboten, Verträglichkeit mit Verbindungspartner, thermomechanische Belastung Verbindung zweier metallischen Partner mit Hilfe eines geschmolzenen Zusatzmetalls mit zu Hilfename von Flußmittel Leitkleben: niedrige Temperatur, Leitfähigkeit ist schlecht, hat nicht so hohe Oberflächenanforderungen Weichlöten: höhere Temperatur, gute Leitfähigkeit, hohe Oberflächenanforderung Kolofonium ist eine Art Harz löst die Oxidation und verhindert die Neubildung greift die Oxidation an

9 Wie kann man silberhaltige Dickschichtmetallisierungen löten? Warum wurde bis Juni 2006 mit bleihaltigen Loten gelötet und warum sind diese heute verboten? Erläutern Sie kurz den Begriff Zuverlässigkeit! Nennen Sie 3 Mechanismen, die für den Ausfall von Elektronik verantwortlich sind! Wie entstehen Risse in einer Lötverbindung? Wie kann man die Korrosion von Verbindungsstellen in der Elektronik verhindern? Mit welcher Größe wird die Zuverlässigkeit in der Elektronik gemessen?

10 Typische Langzeiteigenschaften starkes Umweltgift Neigen zum ablegieren, in Lotlegierung Silber einbauen Thermisch mechanischer Stress, Korrosion, Diffusion, Materialmigration Umwelt Verbindungsstellen versagen Ausfallrate bezogen auf vorbestimmte Beanspruchung und Lebensdauer Vermindern hermetisches Gehäuse Thermischer Missmatch zwischen Träger und aufgelötetem Bauelement thermisch mechanischer Stress In fit

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