TA.TEC Consulting
Technologie Insights
Ultraschall-Drahtbonden & Laser-Mikroschweißen
Technologien verstehen - Prozesse beherrschen
Ultraschall-Drahtbonden und Laser-Mikroschweißen sind etablierte Fügetechnologien für anspruchsvolle Anwendungen in Mikroelektronik, Leistungselektronik, Sensorik und industrieller Fertigung.
Entscheidend für einen robusten Prozess ist das Verständnis der physikalischen Wirkmechanismen und ihrer Wechselwirkungen mit Werkstoffen, Werkzeugen, Bauteilgeometrie und Prozessparametern.
Unsere Technologie Insights geben einen praxisnahen Einblick in Grundlagen, Verfahren, Materialien, Prozessparameter und typische industrielle Anwendungen.
Ultraschall-Drahtbonden
Beim Drahtbonden entstehen elektrische und mechanische Verbindungen zwischen unterschiedlichen Kontaktflächen durch das gezielte Zusammenspiel von Bondkraft, Ultraschallbewegung, Zeit und – je nach Verfahren – Temperatur.
Die Technologie umfasst unterschiedliche Verfahren und Anwendungen: von Fine-Wire- und Ball-Wedge-Bonding in der Mikroelektronik bis zu Heavy-Wire- und Ribbon-Bonding für hohe Ströme in der Leistungselektronik.
Technologie-Schwerpunkte:
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Wedge-Wedge- und Ball-Wedge-Bonding/ Thermosonic-Bonding
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Fine-Wire-, Heavy-Wire-, Fine-Ribbon- und Heavy-Ribbon-Bonding
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Aluminium-, Kupfer- und Golddrähte
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Bond-Tools bzw. Wedges: Geometrie, Werkstoff, Oberflächenbeschaffenheit und Beschichtungen
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Bondkraft, Ultraschallenergie, Bondzeit und Temperatur
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Prozessfenster, Design of Experiments (DoE) und typische Fehlerbilder
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Bondprozesskontrolle und Prozessmonitoring
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Inline- und Post-Bond-Qualitätskontrolle
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Destruktive und zerstörungsfreie Prüfverfahren zur Bewertung der Bondqualität
Laser-Mikroschweißen
Beim Laser-Mikroschweißen wird Energie hochgradig lokal und berührungslos in den Werkstoff eingebracht. Dadurch lassen sich präzise metallische Verbindungen mit begrenzter Wärmeeinflusszone herstellen.
Das Prozessergebnis wird unter anderem durch Laserleistung, Pulsdauer, Fokuslage, Spotgröße, Werkstoffkombination und Bauteilgeometrie bestimmt.
Technologie-Schwerpunkte:
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Laser-Material-Wechselwirkung
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Optische Kopplung: Werkstoff, Oberfläche und Laserwellenlänge
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Laserleistung, Wobbelamplitude und Wobbelfrequenz
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Vorschubgeschwindigkeit und Energieeintrag
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Wellenlänge, Fokuslage und Spotgröße
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Fügepartner, Werkstoffkombinationen und definierter Nullspalt
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Spann- und Niederhaltekonzepte
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Wärmeeintrag und Schmelzbadverhalten
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Einschweißtiefe und Verbindungsqualität
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Prozessüberwachung und Qualitätsbewertung
Die Anforderungen reichen vom präzisen Folienschweißen bis zu leistungsführenden Heavy-Wire- und Kupfer-Ribbon-Verbindungen.
Engineering Insights
Unsere Engineering Insights vertiefen ausgewählte technische Fragestellungen aus Ultraschall-Drahtbonden, Leistungselektronik und mikroelektronischer Verbindungstechnik.
Im Fokus stehen technische Zusammenhänge, wissenschaftliche Forschungsergebnisse und deren praktische Bedeutung für Entwicklung und Produktion. Die einzelnen Beiträge ordnen die zugrunde liegenden Erkenntnisse ein und zeigen gleichzeitig die jeweiligen Randbedingungen und Grenzen der Aussagen auf.
Von der Technologie zum robusten Serienprozess
Das Verständnis der Bondmechanismen, Einflussgrößen und Werkstoffe bildet die Grundlage für eine systematische Prozessentwicklung.
TA.TEC unterstützt bei der Übertragung dieses Technologieverständnisses auf konkrete Produktionsprozesse – von Prozessentwicklung und Optimierung bis zu Training, Troubleshooting und Serienunterstützung.
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