DELO: Neuer Die-Attach-Klebstoff für Halbleiter und SMT-Anwendungen

18.08.2020

DELO MONOPOX EG2596, präzise aufgetragen in Tröpfchengrößen von 450 µm bis 2400 µm, durch mehrmaliges Dosieren auf denselben Punkt. (Bild: DELO)
Abb. 1: DELO MONOPOX EG2596 weist höhere Die-Shear-Festigkeiten als DELO MONOPOX MK096 auf FR4 auf (1x1 mm² Si Die auf FR4).
Abb. 2: Nach den typischen Alterungstests erzielt DELO MONOPOX EG2596 deutlich höhere Die-Shear-Festigkeiten auf Goldsubstrat als sein Vorgänger (1x1 mm² Si Die auf Gold).

DELO hat einen neuen Die-Attach-Klebstoff auf den Markt gebracht, der den bisherigen DELO MONOPOX MK096 ersetzt. DELO MONOPOX EG2596 weist hohe Festigkeiten auch nach Alterung auf und lässt sich noch präziser als sein Vorgänger dosieren. Das zeigen gemeinsame Tests mit dem Anlagenbauer ASM Assembly Systems. Der fluoreszierende Klebstoff ist langfristig einsetzbar und eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungen.

Klebstoffe werden auf Leiterplatten nicht nur zur Fixierung von Bauteilen eingesetzt, sondern oft auch zur elektrischen Isolation. Sie müssen häufig wärmebeständig sein und in puncto Dosierung immer stärkeren Miniaturisierungsanforderungen standhalten.

Der neue Die-Attach-Klebstoff ersetzt den aktuell verwendeten DELO MONOPOX MK096 und ist langfristig einsetzbar. Wie bei seinem Vorgänger handelt es sich um ein warmhärtendes, einkomponentiges Epoxidharz. Dabei punktet der neue Klebstoff mit einer um 150 % höheren Festigkeit nach sieben Tagen Lagerung bei 85 % relativer Luftfeuchtigkeit, kombiniert mit +85 °C Temperatur. Seine bereits initial hohen Haftungswerte hält er auch nach typischen Alterungstests wie dem MSL1 nach JEDEC-Standard. Hierbei wurden mit 1x1 mm² großen Silizium-Dies Haftungswerte von 47 N auf FR4 und 62 N auf Gold erzielt.

Ein weiterer Vorteil von DELO MONOPOX EG2596 ist der hohe Thixotropieindex von ~ 9. Je höher der Indexwert, desto standfester ist das Dosiermuster nach dem Dosiervorgang. Die thixotropen Eigenschaften des DELO MONOPOX EG2596 sorgen dafür, dass der Klebstoff durch die Scherung im Dosierventil im niedrigviskosen Zustand sehr fein aufgetragen werden kann. Nach der Dosierung steigt die Viskosität in Sekundenbruchteilen wieder an, sodass der Klebstoff nicht zerfließt. Der Die-Attach-Klebstoff kann somit auch in einzelnen Tröpfchen aufgebaut und anschließend kontrolliert geformt werden, ohne dass sich der Klebstoff in Zonen verteilt, die klebstofffrei bleiben sollen. Auch während der Warmhärtung bleibt der Klebstofftropfen äußerst formstabil.   

Die Fließeigenschaften von DELO MONOPOX EG2596 sind so ausgelegt, dass mittels Jetventilen und Nadeln dosiert werden kann. Durch diese Flexibilität bietet der Klebstoff vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Gemeinsame Tests von DELO und dem Technologie-Partner ASM Assembly Systems, einem global tätigen Hersteller von SMT- und Bestückungsmaschinen und -lösungen, zeigen die sehr gute Dosierbarkeit des Die-Attach-Klebstoffs – unter anderem mit dem sogenannten „Glue Feeder“. Mit diesem Jetventil kann der Klebstoff kontaktlos und kopfüber dosiert werden. Der Klebstoffauftrag erfolgt dadurch direkt auf die Komponente und nicht auf die Leiterplatte, was für schnelle und hochpräzise Prozesse sorgt. Je nach Dosierequipment lassen sich Tropfengrößen bis unter 250 µm erzielen. Selbst nach mehreren Schüssen zeigen sich gleichmäßige Dosierbilder ohne typische Fehler, wie Satelliten.

Die Aushärtung erfolgt bei +130 °C in 10 Minuten. Der fluoreszierende Klebstoff ist bereits ab der Stückzahl Eins in der 10 cc Kartusche erhältlich. Nach dem Öffnen lässt sich das Produkt anwenderfreundlich bei einem Normklima von +23 °C bis zu sieben Tage verarbeiten.

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