TAGUIMGSBAIMD. Hybrid SMT. Herausgeber: Prof. Dr.-Ing. Herbert Reichl * TU Berlin Prof. Dr.-Ing. Alfred Eder. FH Augsburg

Transkript

1 TAGUIMGSBAIMD Herausgeber: Prof. Dr.-Ing. Herbert Reichl * TU Berlin Prof. Dr.-Ing. Alfred Eder. FH Augsburg SMT Hybrid Surface Mount Technologies ASIC & Design Automation Technologies Hybrid & Advanced Packaging Technologies Internationale Fachmesse fur SMT/ASIC/Hybrid Mai 1994 Veranstalter: SMT/ASIC/Hybrid MESAGO Messe & KongreB GmbH & Co. ohg Nurnberq a UB/TIB Hannover vde-verlag gmbh Berlin Offenbach

2 Inhalt SMT/Hybrid SMT/Hybrid Design Aspekte Vorsitz: Dr. rer. nat. Matjaz Florjancic, Alcatel SEL AG, Stuttgart Simulieren oder Analysieren - Problematik und Losungansatze fur EMV-gerechtes Design mit rechnerunterstiitzten Konstruktionswerkzeugen 15 Dipl.-lng. Michael Perschthaler, Racal-Redac-Design-System GmbH, Munchen Berechnung von Induktivitaten fur Anwendungen im MCM-Design und Packaging 23 Dipl.-Phys. Nikolaus Klemmer, Sican Forschungs- und Entwicklungsbetriebsgesellschaft mbh, Hannover Designaspekte bei der Realisierung eines Multi Chip Moduls 37 Dipl.-lng. Bernd Scheuerlein, Diehl GmbH & Co., Rothenbach Der EinfluB des Leiterplatten-Designs auf die Belastbarkeit von Widerstanden Dipl.-lng. H.-Wolfram Horstmann, Beyschlag GmbH, Heide Entwurf und Realisierung von Kuhlern fur Leistungsmodule 59 Ernesto Gambarte, Manfred Topfer, Alvaro Paredes, Martin Reill, Technische Universitat Berlin, Dr. Dieter Brunner, ANCeram GmbH& Co.KG, Bindlach Verbundsubstrat fur elektrisch-optische Hybridschaltungen 71 Dipl.-lng. Wolfgang Bud, Fraunhofer Einrichtung (IOF), Jena Qualitatssicherung, Priif- und Testverfahren Vorsitz: Dipl.-lng. Manfred Braun, Siemens AG, Augsburg Fehlerriickverfolgung in der Elektronikfertigung 79 Dr.-lng. Friedrich-Wilhelm Nolting, diplan GmbH, Erlangen Qualitatssicherung beim Lotpastendruck 89 Dipl.-lng. Joachim Schutt, FhG-IZM-ZVE, Oberpfaffenhofen Dr.-lng. Manfred Deger, Possendorfb. Dresden Integrierte Qualitatssicherung in der Elektronikfertigung am Beispiel des Infrarot-Lotens 99 Prof. Dr.-lng. Klaus Feldmann, Dipl.-lng. M. Gerhard, Dipl.-lng. Knuth Gotz, Dipl.-lng. H. Scheller, Dipl.-lng. J. Sturm, Universitat Erlangen

3 Automatic Inspection in Reflow Soldering 109 Ing. Caroline Beelen-Hendrikx, Nederlandse Philips Bedrijven B. V, NL-Eindhoven Fehlerreduzierung bei Wellenlotanlagen 123 Dipl.-lng. (FH) Rainer Worthmann, Ingenieurburo fur Lottechnik, Birkenheide Statistische Merkmale fur die automatische Inspektion von Lotstellen im Rontgenbild 131 Dipl.-lng. Ingo Skuras, Prof. Dr. Klaus-Jurgen Wolter, Technische Universitat Dresden Automatische Schutzbeschichtung von bestuckten Leiterplatten..,141 Gerd Schulze, Nordson Deutschland GmbH, Erkrath Aufbautechniken zur Miniaturisierung Vorsitz: Dipl.-Phys. Michael Fell, Fraunhofer Gesellschaft, Institut fur Festkorpertechnik, Munchen Poly-Solder: A New Junction-Stable Conductive Adhesive for Rigid Boards 151 Dr. Ken Gilleo, Steven Corbett, Alpha Metals Inc., USA-Jersey City, NJ Anisotrop elektrisch leitfahige Kleber Jurgen Schmidt, 3M Laboratories (Europe) GmbH, Hamburg Flip-Chip Kontaktierungen auf organischen Substrat-Materialien J. Kloeser, A. Ostmann, Technische Universitat Berlin Dipl.-lng. Elke Zakel, J. Gwiasda, Prof. Dr.-lng. Herbert Reichl, Fraunhofer-Einrichtung, Berlin L Oberender, T. Hoffmann, Andus Elektronik GmbH, Berlin FluBmittelfreieSolder-Reflow-Flip-Chip-Kontaktierung auf flexiblem Schaltungstrager 185 Dr.-lng. Bernd Lauterwald, Prof. Dr.-lng. habil E. Meusel, Dipl.-lng. Bernd Waidhas, Technische Universitat Dresden Understanding Viscoplastic Deformation Behavior of Solder Joints 197 Vijay Sarihan, Motorola Semiconductors Product Sector, USA-Tempe, Arizona Dr. Lubomir Cergel, Motorola Semiconductors, CH-Genf Kleiner, flacher, hoherpolig: SMT-Gehause bei ICs erfolgreich 211 Dipl.-lng. (FH) Joachim Krause, Siemens AG, Regensburg COB-Technologie-Basis fur PLCC-MCM-Module 221 Wolfgang Klaus, VALTRONIC SA, Buxtehude Keramik-Multilayer Vorsitz: Dr. Randolf SchlieBer, VDIA/DE Technologiezentrum Informationstechnik GmbH, Berlin Eureka-Projekt EU 336,,GRETA" - Ziele und Ergebnisse. 229 Dipl.-lng. Walter Distler, Siegert electronic GmbH, Cadolzburg

4 FluBmittelfreie Flip-Chip-Kontaktierungen auf Green-Tape-Multilayer-Substraten 239 J. Kloeser, Technische Universitat Berlin E. Zakel, H. Reichl, Fraunhofer-Einrichtung, Berlin F. Bechtold, Siegert GmbH, Cadolzburg Improvement of LTCCPerformances and Set Up of a Flexible Automated Line - Experiences and Applications 253 M. Massiot, Sorep, F-Chateaubourg (Manuskript lag bei Druckbeginn nicht vor) Steigerung der Integrationsdichte durch Verwendung von LTCC anhand einer konkreten Fallstudie 255 Dipl.-Mineraloge Franz Bechtold, Siegert electronic GmbH, Cadolzburg Die Kombination von Dickschicht- und Diinnfilmtechnikein Weg zur Erhohung der Integrationsdichte von Hybridschaltkreisen 265 Dipl.-Phys. W. Brode, Siegert TFT GmbH, Hermsdorf Substrat-Metallisierungs-Techniken Vorsitz: Dr. Karl Deckelmann, W.C. Heraeus GmbH, Hanau Ein neues System fur Leiterplattenfertigung zur Beseitigung des Hot-Air-Levelling (H.A.L.) 275 Dipl.-lng. Sandro Bezzetto, Fa. PAC, I-Angiari Ra. Dr. Giuliano Solenni, I-Verona Galvanisieren von Aluminiumoxid - eine (fast vergessene) Alternative zum Siebdruck?! 285 Prof. Dr. Werner Jillek, Roland Pinl, Jurgen Stiersdorfer, Georg-Simon-Ohm Fachhochschule, Nurnberg Drahtkontaktierungen auf chemisch abgeschiedenen Ni(P)-Au- und Pd-Metallisierungen 295 Dipl.-Phys. Stefan WeiB, Dipl.-lng. UteBeutler, Technische Universitat Berlin Dipl.-lng.EIke Zakel, Prof. Dr.-lng. Herbert Reichl, Fraunhofer-Einrichtung (IZM), Berlin Dr. Dr. habil. Heinrich Meyer, Atotech Deutschland GmbH, Berlin ProzeBkontroIle bei mikrogalvanischen Verfahrensschritten 307 Dr. rer. nat. Gunter Sadowski, Technische Universitat Dresden Multi-Chip-Modul-Technologien Vorsitz: Jurgen Zimmermann, Diehl GmbH & Co, Rothenbach Multichip Module (MCM) - die innovative kostengunstige System-Losung 317 Dipl.-lng. (FH) Hans-Michael Rappold, Ing. (grad) Norbert Rittler, Alcatel SEL AG, Nurnberg Low Cost-Miniaturmodule in Chip on Board-Technik 327 Dipl.-lng. Ludwig Danzer, Diehl GmbH & Co., Rothenbach

5 Kriterien fur Aufbautechniken SMD-fahiger MCMs 333 Dipl.-lngJObering. Karl Gerd Drekmeier, Siemens AG Munchen Multi-Chip-Module auf Diffusion-Patterning-Substraten 343 Dr. Martin Fieseler, K. Appel, V. Thor, M. Nover, Philips GmbH, Krefeld K. Stender, Du Pont Electronics (Manuskript lag bei Drucklegung nicht vor) COSIMA (= Chip on Silicon Integration for Modular Automotive Electronic) 345 Dr. Max Kuisl, Daimler-Benz AG, Ulm, Ulrich Thelen, Daimler-Benz AG, Stuttgart Elektronik und Umwelt: Vermeidung, Verwertung, Entsorgung Vorsitz: Dr. Elisabeth Reese, VDIA/DE Technologiezentrum Informationstechnik GmbH, Berlin Okobilanzen und mdgliche Anwendungen in der Elektroindustrie 353 Dr. rer. nat. Wolfgang Schwarzer, Siemens AG, Berlin Planung einer automatisierten Anlage zur Demontage elektronischer Flachbaugruppen 363 Prof. Dr.-lng. Klaus Feldmann, Dipl.-lng. O. Meedt, Dipl.-lng. Herbert Schelier, Universitat Erlangen Abfallvermeidung und -verwertung in der Elektronikindustrie 373 Dr. Jutta Muller, Fraunhofer-Einrichtung (IZM), Berlin Ein Jahr nach dem FCKW-Verbot - Eine kritische Betrachtung der verfugbaren Alternativen 383 Dr. Karsten LeBmann, Dr. O.K.Wack Chemie GmbH, Ingolstadt Neue Erkenntnisse beim Reinigen von Leiterplatten mit FCKW-freiem Losungsmittel und Reinstwasser 389 Hans Trager, Wilhelm Werner GmbH, Bergisch Gladbach FluBmittelfreies Loten in der Elektronikfertigung 399 Dipl.-lng. Volker Liedke, Grasmann WLS, Faulbach/Main SMD / Hybrid Montagetechnologien Vorsitz: Dr. Lubomir Cergel, Motorola GmbH, Genf Untersuchungen verschiedener Druckformarten beziiglich ihrer Anwendung zum Ultra fine pitch - Lotpastendruck 409 Dr.-lng. Gerald Hielscher, Technische Universitat Dresden Wichtige Kriterien bei SMD-Bestuckautomaten bezuglich Verarbeitung extremer Gehauseformen (Super-Fine-Pitch, Bare-Chip...) 421 Gunter Schiebel, Siemens AG, Munchen Anforderungen an den SMD-ProzeB fur die Verarbeitung von Fine-Pitch-Bauelementen 437 Dr. Volker-Ekkehart Koch, Rudolf Neumann, Siemens Nixdorf Informationssysteme AG, Augsburg

6 Reflowloten - grundlegende Ofenprinzipien 447 Dipl.-Krist. Hans Bell, DeTeWeAG & Co., Berlin Qualitat durch ProzeBoptimierung an Reflowlotungen hochpoliger SMDs 457 Prof. Dr.-lng. habil. Bernd Graumuller, Dipl.-Phys. Uwe Haas, Fachhochschule Wismar Reflow-Konvektionslotanlagen vom Typ VPK und Verfahrensgrenzen heutiger Reflow-Lotprozesse fur das Loten von BGA-Bauelementen 469 Dipl.-lng. Helmut W. Leicht, IBL-Lottechnik GmbH, Konigsbrunn FPC - ein neues Laserkontaktierungsverfahren fur die TAB-Technologie 483 Dipl.-lng. Ghassem Azdasht, Technische Universitat Berlin E. Zakel, H. Reichl, Fraunhofer Einrichtung, Berlin Laserstrahl-MikroschweiBen als alternatives Fiigeverfahren zur Leadkontaktierung 495 Prof. Dr.-lng. Dr. h.c. M. Geiger, Dipl.-Phys. Mathias Glasmacher, Dipl.-lng. H.-J. Pucher, Universitat Erlangen-Nurnberg Schnelles und sicheres Reparaturloten hochpoliger SMD-IC mit Oder ohne Schutzgas 505 Dipl.-lng. Bernd Monno, FINETECH GmbH, Berlin Automatisierung in der Elektronikproduktion Vorsitz: Dr. Werner Witte, Draegerwerk AG, Lubeck Lean Production in der Elektronik-Fertigung - Praxisbeispiele 515 Dipl.-lng. Albin Finck, Siemens AG, Nurnberg Fertigungsqualitat durch den Einsatz von Zellenrechnern 535 Harald Linde, CAP debis Devision Industrie, Hamburg,,NETPACK" Vorsitz: Prof. Dr.-lng. Herbert Reichl, FhG IZM Berlin Network in Microelectronic System Integration Technologies-Packaging sponsored by the European Communities within the frame of ESPRIT 545 Dr. Andreas Schubert und Prof. Dr. Herbert Reichl, Fraunhofer-Einrichtung (IZM), Berlin ASIC Entwurfsautomatisierung Vorsitz: Dieter Holzmann, LSI Logic GmbH, Munchen Integration von Systemmodellierung, VHDL- und Schaltungsentwicklung 553 Dipl.-lng. Thomas Wagner, Mentor Graphics GmbH, Munchen

7 12 Entwicklung von qualifizierten, fehlerfreien ASICs 563 Dipl.-lng. (FH) Jurgen Eichner, Diehl GmbH & Co. Rothenbach ASIC-lmplementierung eines USDC Half-Rate Vocoders mittels High-Level Synthese 575 Dr.-lng. Rainer Makowitz, Dipl.-lng. Niels Steenberg, Motorola GmbH, Munchen Testen und Testbarkeit Vorsitz: Dipl.-lng. Bernhard Geisberger, Texas Instruments GmbH, Freising Praktische Erfahrungen beim Einsatz von Boundary Scan an einem komplexen Telekommunkationsboard 585 Dipl.-lng. Rainer Lindner, Gopel electronic, Jena Redundante Logik in VLSI ASIC Logikentwurfen 597 Dr. Kestutis Ivinskis, IBM Deutschland Entwicklung GmbH, Boblingen VHDL-Erfahrung Vorsitz: Dr.-lng. Franz Riedlberger, COMPASS Design Automation, Munchen Entwicklung eines 2,5 Gbit/s-ATM-ASIC mit VHDL - Ein Erfahrungsbericht Dipl.-lng. Andreas Tatsch, SIBETGmbH, Hannover Kommerzieller ASIC-Entwurf mit SPeeDCHART VHDL und Logic Synthesizers 613 Georg A. zur Bonsen, M.S.E.E., ABB Verkehrssysteme AG, CH-Turgi Synthese von Register-Transfer-Elementen mit VHDL fur die High-Level-Synthese Dr. Eva Schubert, Prof. Dr. Wolfgang Rosenstiel, Universitat Tubingen Fruhe Entwurfsphasen Vorsitz: Prof. Dr.-lng. Alfred Eder, Fachhochschule Augsburg Entwurfsunterstiitzung durch Abschatzung der Chipflache, Signallaufzeiten und Verlustleistung in fruhen Entwurfsphasen 633 Dr.-lng. Karlheinz Kirsch, Universitat Erlangen-Nurnberg, Prof. Dr.-lng. Klaus D. Muller-Glaser, Universitat Karlsruhe Objektorientierte Modellierung zeitlicher Spezif ikationsdaten beim Entwurf digitaler Systeme 643 Dipl.-lng. Jorg A. Weber, Universitat Erlangen-Nurnberg, Dipl.-lng. Brigitte Pihulak, Forschungszentrum Informatik, Karlsruhe Prof. Dr.-lng. Klaus D. Muller-Glaser, Universitat Karlsruhe Abschatzung des Flachenbedarfs und der maximalen Taktrate von Steuerwerken wahrend der Studienphase eines ASIC-Entwurfs 653 Dipl.-lng. Jurgen Frickel, Universitat Erlangen-Nurnberg Prof. Dr.-lng. Klaus D. Muller-Glaser, Universitat Karlsruhe

8 High Performance ASICs Vorsitz: Prof. Dr.-lng. Richard Hagelauer, Universitat Linz High-Speed Sub-Micron CMOS Driver / Receiver Performance 663 Dr. David Frank Burrows BSc, Kenneth Hunt BSc, AMIEE LSI Logic Europe pic, Bracknell, UK Improved Package Models for High-Speed Systems Solutions 673 Sion C. Quinlan, LSI Logic Europe pic, Bracknell, UK Dr. Thorsten Kuhlemann, Michael Eube, Sican GmbH, Hannover Eine rechnerunterstutzte Methode zur Extraktion der parasitaren Effekte von Multilayer-Multi-Chip-Modul-Design 683 Qiong Luo, Arzu Simsek, Alfred Eder, Technische Universitat Berlin Mixed Signal Anwendungen Vorsitz: Dipl.-lng. Hans D. Machuta, Viewlogic Systems GmbH, Munchen Erfahrungen beim Entwurf eines gemischt analog-digitalen MeBwertaufnahme-ICs 693 Dipl.-lng. Thomas Reichel, Dipl.-lng. Thomas Desel, Fraunhofer Gesellschaft (IIS), Erlangen Dynamischer Test von schnellen A/D-Wandlern auf einem Digitaltester 699 Dipl.-lng. Hermann Fischer, Dipl.-lng. Wolfgang Mair, Motorola GmbH, Munchen Erfahrungen bei der Entwicklung analog-digitalen ASICs fur die mittelstandische Industrie 711 Dipl.-lng. Lutz Langeluddecke, Thesys GmbH, Erfurt