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GRUNDLAGEN
BOND-TECHNOLOGIEN

ULTRASCHALL DRAHTBONDEN 
PRÄZISIONSVERBINDUNGSTECHNOLOGIE – EXPERTISE FÜR D-A-CH

Ultraschall-Drahtbonden ist eine bewährte Methode, um intermetallische Verbindungen zwischen Draht und Substrat herzustellen – entweder bei Raumtemperatur oder unterstützt durch moderate Wärme (Thermosonic-Bonding).

Die Technologie kommt vor allem in Leistungshalbleitern, Sensoren und Hochfrequenzkomponenten zum Einsatz.

Drahtgrößen & Formen:

  • Fine-/ Small-Wire: ≤3 mil (≤75 µm)

  • Heavy-/Large-Wire: 4–24 mil (125–600 µm)

  • Ribbon/Bändchen: rechteckiger Querschnitt

Bond-Technologien

Wedge-Wedge-Bonding

Ultraschall-Drahtbonden bei Raumtemperatur für Aluminiumdrähte auf Al- oder Au-Metallisierungen. Golddrähte verarbeitbar mit speziellen Wedge-Geometrien (Cross-Groove) oder thermosonic mit Substraterwärmung. Einsatz von Fine-Wire bis Heavy-Wire in Leistungsmodulen (IGBT, Power-Dioden), Hybridschaltungen, Sensor-Packaging und HF-Modulen.

Vorteile: Minimale thermische Belastung, hohe Bondstärke, große Drahtquerschnitte für erhöhte Stromtragfähigkeit.

Nachteil: Richtungsabhängigkeit durch lineare Transducer-Tool-Ausrichtung limitiert Layoutflexibilität.

Ball-Wedge-Bonding

Thermosonic-Verfahren vereint Vorteile aus Thermokompression und Wedge-Bonding durch Kombination von Ultraschall, Bondkraft und moderater Substrattemperatur (120–220 °C).

Erster Bond: Free Air Ball via positive/negative EFO-Flamme;

zweiter Bond: Crescent/Fishtail mit 360° Richtungsfreiheit.

Einsatz in ICs, Speichermodulen (DRAM, Flash), Optoelektronik (LED, Laserdioden), MEMS und High-Density-Interconnects.

  • Vorteile: Richtungsunabhängigkeit, kurze Bondzeiten, etablierter Hochvolumen-Prozess.

  • Nachteil: Beheizte Handaufnahme benötigen kontrolliertes Thermomanagement, um ungewollte Erwärmung angrenzender Maschinenkomponenten zu vermeiden. Gleichzeitig muss eine gleichmäßige und konstante Temperaturverteilung auf den Bauteilen gewährleistet sein.

Bondprozess und Qualitätsfaktoren

Der Ultraschall-Bondprozess erfolgt in vier Phasen:

  1. Kontakt zwischen Draht und Substrat – Einflussfaktoren: Impact-Geschwindigkeit, Z-Achsen-Dynamik, Touchdown-Kraft, etc.

  2. Oberflächenaktivierung durch Ultraschall – Einflussfaktoren: Oberflächenrauigkeit, Transducer-Frequenz, Klemmung, Eigenresonanzfrequenz (Klemmung + Bauteil), etc.

  3. Plastische Drahtverformung – Einflussfaktoren: Ultraschallleistung/-energie, Bondkraft, Bondzeit, Wedge-Tip-Geometrie, etc.

  4. Diffusion an der Grenzfläche (Interface Bildung) – Einflussfaktoren: Bondpartner-Kompatibilität, Materialhärte, Oberflächen Kontaminationsgrad, etc.

Kritische Parameter sind Ultraschallleistung, Bondkraft, Bonddauer und Materialwahl. Minimale Abweichungen beeinflussen Bondqualität, Langzeitstabilität und Zuverlässigkeit signifikant.

Zahlreiche Nebenfaktoren müssen für reproduzierbare Prozessergebnisse systematisch berücksichtigt werden.

Vorteile des Ultraschall- & Thermosonic-Bondens

  • Raumtemperatur-Bonding reduziert thermische Belastung

  • Thermosonic-Bonding: kurze Bondzeiten, volle Richtungsfreiheit

  • Hohe Prozessstabilität, auch in großvolumigen Fertigungslinien

  • Datenaufzeichnung ermöglicht Bondprozess-Optimierung

  • Geeignet für Fine- und Heavy-Wire Anwendungen

  • Präzise, zuverlässige Verbindungstechnologie, minimiert Fehler

Praxislösungen & Expertenwissen

Vertiefen Sie Ihr Fachwissen in unseren Drahtbonding-Training- und Schulungsangeboten. Entdecken Sie hochpräzise manuelle Tisch-Bonder der Micro Point Pro (MPP) iBOND 5000-Serie sowie spezialisierte Wedge-Tools für Heavy-/Large-Wire- und Fine-/Small-Wire-Anwendungen.

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→ Zu den Trainings | iBOND 5000-Serie | Fine-wire-Weges | Heavy-wire-Wedge

PROZESSOPTIMIERUNG & BONDQUALITÄT
ENTSCHEIDENDE FAKTOREN FÜR ZUVERLÄSSIGKEIT

Die Bondqualität ist ein zentrales Kriterium für die Zuverlässigkeit elektronischer Baugruppen. Ein stabiler Bondprozess entsteht durch die präzise Abstimmung aller Prozessparameter – von Ultraschallleistung und Bondkraft bis hin zu Temperatur und Bonddauer. Schon kleine Abweichungen können die mechanische und elektrische Festigkeit und Lebensdauer der Verbindung beeinflussen.

Ziel einer professionellen Bondprozess-Optimierung ist die Ermittlung stabiler Prozessfenster, die eine hohe Prozessstabilität und Reproduzierbarkeit gewährleisten. Dabei steht die Drahtbondoptimierung im Fokus – für eine gleichbleibend hohe Bondqualität in Fine-Wire- und Heavy-Wire-Anwendungen.

Einflussfaktoren auf die Bondqualität

Mehrere physikalische und materialtechnische Faktoren bestimmen die Qualität eines Bonds:

  • Materialeigenschaften von Draht und Substrat (z. B. Aluminium, Kupfer, Gold)

  • Oberflächenbeschaffenheit und Sauberkeit der Bondpads und Draht

  • Mechanische Stabilität (Wedge, Capillary, Klemmung)

  • Temperaturmanagement im Thermosonic-Bonding-Prozess

  • Feinabstimmung der Prozessparameter auf den jeweiligen Anwendungsfall

Eine kontinuierliche Prozessüberwachung, ergänzt durch Bond-Parameter-Analysen und statistische Auswertungen, ermöglicht eine fundierte Bewertung der Bondqualität und Prozessleistung.

Multifaktorielle DoE – Vom Prozessfenster zur Optimierung

Nach der Ermittlung des Prozessfensters bietet TA.TEC Consulting eine strukturierte Vorgehensweise zur multifaktoriellen Prozessoptimierung mittels Design of Experiments (DoE).

Von der Versuchsplanung über die Versuchsbegleitung bis zur statistischen Auswertung unterstützt TA.TEC Unternehmen dabei, Prozessparameter systematisch zu verstehen und Wechselwirkungen zwischen Ultraschallleistung, Kraft, Zeit und Temperatur zu identifizieren.

Dieser Ansatz ermöglicht:

  • Gezielte Prozessverbesserung basierend auf Daten und Fakten

  • Reduzierung von Prozessstreuungen

  • Verkürzung von Entwicklungszeiten

  • Langfristige Steigerung der Prozessstabilität

Durch die Kombination von Erfahrungswissen, DoE-Methodik und praxisnaher Prozessbegleitung wird eine nachhaltige Bondprozess-Optimierung erreicht – insbesondere in anspruchsvollen Anwendungen der Leistungselektronik, Sensorik und Mikrosystemtechnik.

Praxisorientierte Unterstützung

TA.TEC Consulting bietet ganzheitliche Prozessbegleitung: von der Bondprozess-Analyse und Parameteroptimierung bis zu maßgeschneiderten Trainings und Schulungen. Profitieren Sie von praxisnahem Know-how und präzisen Werkzeuglösungen für Ihre Produktionsanforderungen.

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→ Fordern Sie Ihre maßgeschneiderte Prozessoptimierung an

TRAINING & SCHULUNG
KNOW-HOW FÜR PRÄZISE UND STABILE BONDVERBINDUNGEN

Ein fundiertes Verständnis der Bondtechnik ist entscheidend, um in der modernen Elektronikfertigung präzise, stabile und reproduzierbare Drahtbondverbindungen zu erzielen.
TA.TEC Consulting bietet praxisnahes Wire Bonding Trainings und Schulungen → (OEM Spezifisch).

Unsere Trainings richten sich an Fachkräfte in der Elektronikfertigung, Produktionsmitarbeiter, Prozessentwickler und Qualitätssicherung, die ihre Kompetenzen in der Ultraschall-Drahtbondtechnik und Thermosonic-Bonding-Technologie vertiefen möchten.

Trainingsinhalte – Von Grundlagen bis Prozessoptimierung

Jedes Training wird individuell auf den Erfahrungshintergrund und die Produktionsanforderungen des Kunden abgestimmt. Typische Inhalte umfassen:

  • Einführung in Bondprozesse und Technologien (Ultraschall-, Thermosonic- und Ball-Wedge-Bonding)

  • MaschinenBedienung, Parametrierung, Bilderkennung und Bondprogramm Erstellung

  • Analyse der Bondparameter und Optimierung der Prozessstabilität

  • Prozessfenster-Ermittlung

  • Qualitätsbewertung und Fehleranalyse (Bond Failure Analysis)

  • Praktische Übungen

Durch die Kombination aus Theorie und Praxis erhalten Teilnehmende ein tiefes Prozessverständnis – von der Erzeugung intermetallischer Verbindungen bis zur Absicherung der Bondqualität im Serienprozess.

Vorteile der TA.TEC Wire Bonding Trainings

  • Praxisorientierte Schulung vor Ort (In-House Training) auf Ihre Maschine, Ihr Produkt und Ihr Prozess

  • Prozessanalyse und Fehleridentifikation direkt am Equipment, On-the-Job Training

Unsere Schulungen fördern nachhaltiges Know-how im Unternehmen – ein entscheidender Beitrag zur Qualitätssicherung, Prozessoptimierung und Kostenreduktion in der Fertigung.

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→ Entdecken Sie unser Wire Bonding Training & Schulungsangebot

PRODUKTIONSSUPPORT
UNTERSTÜTZUNG DIREKT IN IHRER FERTIGUNG

Gezielte Unterstützung für stabile Bondprozesse

Plötzlich auftretende Bonddefekte ohne Parameteränderung – ein bekanntes Szenario in der Elektronikfertigung unter Produktionsdruck. Ursachen sind oft schleichende Systemveränderungen: Transducer-Alterung, Verschleiß von Klemmteilen, Wedge-Ablagerungen oder Bondkraft-Drift. Unzureichende Prozessfenster fangen Chargenabweichungen nicht ab. TA.TEC Consulting identifiziert diese kritischen Faktoren direkt an Ihrer Fertigungslinie und optimiert Fine-Wire- und Heavy-Wire-Bondprozesse gemeinsam mit Ihrem Produktionsteam. Resultat: Verbesserte Bondqualität, reduzierter Ausschuss und erhöhte Prozessstabilität in der Serienfertigung.

Ursachenanalyse & Prozessbewertung vor Ort

Unsere strukturierte Bondprozessanalyse erfolgt direkt in Ihrer Produktion.

Durch 1-3-tägige Produktionsbegleitung und On-the-Job-Training evaluieren wir Troubleshooting-Methodik und Vorgehensweisen Ihres Teams ohne Produktionsstillstand. Wir minimieren Ausschuss, standardisieren Fehleranalyseprozesse und steigern das Qualitätsbewusstsein nachhaltig – messbar durch verbesserte Produktqualität und Ausbeute.

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Langfristige Prozesssicherheit & Effizienzsteigerung

Über akute Problemlösung hinaus entwickeln wir nachhaltige Strategien zur Fehlerprävention. Ziel: Erhöhung der Erstpassquote, Minimierung von Nacharbeit und konstant hohe Bondqualität in Labor- und Produktionsumgebungen.

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→ Produktionssupport anfragen

HÄUFIGE FEHLER IM BONDPROZESS

Typische Fehlerquellen im Drahtbondprozess

Bondfehler beeinträchtigen die Zuverlässigkeit elektronischer Baugruppen selbst in stabilen Fertigungsumgebungen. Häufige Ursachen: fehlerhafte Bondkraft-Einstellungen, unzureichende Ultraschallenergie, Wedge-Verschleiß. Klassische Bonddefekte wie Drahtabriss, Lift-Offs, unvollständige metallische Verbindung oder Cratering resultieren aus dem Zusammenspiel mehrerer Prozessparameter.

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Nachhaltige Prozesssicherheit durch Wissenstransfer

Operatorkompetenz ist entscheidend zur Fehlervermeidung. TA.TEC vermittelt in praxisnahen Wire Bonding Trainings den sicheren Umgang mit Bondprozessen, Interpretation von Prozessdaten und korrekte Beurteilung von Bondqualitätsmetriken.

 

→  BondTrainings & Schulungen | Prozessoptimierung & Bondqualität Anfragen

PRÄZISION TOOLS & TECHNOLOGIEN
MICRO POINT PRO (MPP) LÖSUNGEN FÜR ULTRASCHALL DRAHTBONDEN

MPP Wire Bonder – Präzision für Fine-/Small- und Ribbon-Wire-Anwendungen

Als exklusiver Micro Point Pro (MPP) Partner in Deutschland, Österreich und der Schweiz bietet TA.TEC Consulting präzise manuelle Tisch manual Drahtbonder der iBOND 5000-Serie für Fine-Wire & -Ribbon Anwendungen.
Die kompakten Systeme sind ideal für Forschung, Entwicklung und Kleinserienfertigung und kombinieren Flexibilität, Prozessstabilität und intuitive Bedienung.
Über 40 anpassbare Workholder-Varianten ermöglichen den präzisen Einsatz in unterschiedlichen Applikationen – von Leistungselektronik bis Sensorintegration.

→ iBOND 5000-Serie | Fine-Wire-Wedges | Heavy-Wire-Wedges

One-Stop-Shopping für Ihre Bond-Systeme

Als zertifizierter MPP-Partner bietet TA.TEC ganzheitliche Unterstützung:

  • Systemauswahl: Bedarfsgerechte Konfiguration für Ihre Anwendung

  • Wedge-Beratung: Von Standard- bis Custom-Made-Tools aus dem umfassenden MPP-Portfolio

  • Aftersales-Service: Installation, Instandhaltung, Preventive Maintenance mit minimalen Reaktionszeiten

  • Umfassendes Portfolio: Lösungen für Back- und Frontend-Elektronikfertigung

 

→ Unsere Partnerlösungen entdecken

WARUM TA.TEC ?
IHR PARTNER FÜR PROZESSSICHERHEIT UND TECHNOLOGIEKOMPETENZ

Partnerschaftlich, transparent und herstellerunabhängig

TA.TEC Consulting steht für unabhängige Technologieberatung in der Elektronikfertigung, mit Fokus auf Ultraschall-Drahtbonden und Laser-Mikroschweißen.
Als herstellerunabhängiger Partner unterstützen wir Unternehmen in Deutschland, Österreich und der Schweiz, ihre Fertigungsprozesse durch datenbasierte Analysen, praxisorientierte Optimierungen und Schulungen nachhaltig zu verbessern.

Unser Ziel: Langfristige Prozessstabilität, reproduzierbare Bondqualität und effiziente Produktionsabläufe .

 

→ Jetzt unverbindliche Beratungstermin vereinbaren

Objektive Technologieberatung für nachhaltige Prozessverbesserung

Als unabhängiger Technologieberater bewertet TA.TEC Consulting Ihre Bondprozesse neutral und auf Basis technischer Fakten.
Wir analysieren Prozessparameter, Maschinenzustände und Werkzeugauswahl, um Schwachstellen zu identifizieren und Prozessfenster gezielt zu optimieren.
Unser Fokus liegt auf nachweisbarer Prozessverbesserung und Qualitätssicherung – von der Musterfertigung bis zur Serienproduktion.

Die Kombination aus Erfahrungswissen, Datenanalyse und DoE-Methodik (Design of Experiments) ermöglicht präzise, reproduzierbare Ergebnisse.

Beratung und Systemintegration (Micro Point Pro Produktlinie)

TA.TEC Consulting arbeitet lösungsorientiert.
Wir unterstützen Sie objektiv bei der Auswahl, Konfiguration und Integration manueller Tisch-Wire-Bonder, insbesondere der iBOND 5000-Serie von Micro Point Pro (MPP) - maßgeschneidert für Ihre R&D-Projekte und Kleinserienfertigung sowie beim Einsatz geeigneter MPP- standard & Spezial Wedges für Fine-Wire, Heavy-Wire und Ribbon-Bonding.

Unser Anspruch:

  • Passgenaue Systemempfehlungen, optimal auf Ihre Produktionsanforderungen abgestimmt

  • Praxisnahe Schulungen direkt an Ihren Anlagen

  • After-Sales-Support & Service für die iBOND 5000 Serie in D-A-CH

Unser Ziel ist Ihre Zufriedenheit und Ihr Erfolg. Mit überzeugenden Ergebnissen schaffen wir die Grundlage für eine langfristige und vertrauensvolle Zusammenarbeit.

 

→ IBOND5000Serie | MPP-Fine-Wire-Wedges | MPP-Heavy-Wire-Wedges

Vertrauen durch Transparenz und partnerschaftliche Zusammenarbeit

Wir verstehen Technologieberatung als Partnerschaft auf Augenhöhe.
TA.TEC begleitet Sie von der Erstbewertung über Prozessanalysen bis hin zur langfristigen Produktionsunterstützung.
Unsere Kunden aus der Halbleiter-, Sensorik-, Automotive- und Leistungselektronikbranche schätzen unsere Transparenz, praxisnahe Kommunikation und nachweisbare Ergebnisse.

Durch klare Dokumentation, offene Kommunikation und nachvollziehbare Maßnahmen entsteht Vertrauen – die Grundlage für erfolgreiche, stabile und effiziente Fertigungslösungen.

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→ Haben Sie Fragen? Kontaktieren Sie uns gerne.

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