Anwendung · Lead-Frames
Lead-Frames ätzen
Lead-Frames sind die geätzten Tragstrukturen, auf die Halbleiterchips montiert und gebondet werden, bevor das Gehäuse vergossen wird. Standardmaterial ist Kupfer oder Kupferlegierungen — verarbeitet im Reel-to-Reel-Bandätz-Prozess für hohe Stückzahlen.
Kurz: Lead-Frames aus Cu-OF, Cu-DHP oder hochleitfähigen Kupferlegierungen, typisch 0,15–0,25 mm Banddicke, Strukturgrößen ab 50 µm, Reel-to-Reel-Fertigung mit sehr hoher Reproduzierbarkeit. Konkurrenztechnologie: Stanzen — aber nur bei großen Stückzahlen und einfacher Geometrie wirtschaftlich.
Warum Ätzen für Lead-Frames?
- Filigrane Pin-Strukturen — Pin-Pitch < 0,5 mm gut realisierbar
- Hohe Maßhaltigkeit — Lead-Frame muss präzise zum Bonding-Werkzeug passen
- Hohe Stückzahlen wirtschaftlich dank kontinuierlicher Reel-to-Reel-Fertigung
- Materialeigenschaften unverändert — Leitfähigkeit, Bondbarkeit, Lötbarkeit bleiben
- Konstruktionsänderungen schnell umsetzbar — neue Photomaske, keine neuen Stanzwerkzeuge
Typische Werkstoffe
- Cu-OF, Cu-DHP — Standard-Kupfer für Lead-Frames
- CuFe2P (z. B. C194) — höherfestes Kupfer für mechanisch belastete Anwendungen
- Alloy 42 (Ni42Fe) — wenn niedrige Wärmeausdehnung gefordert
- Kovar — für Glas-Metall-Verbindungen
Nachgelagerte Prozesse
Nach dem Ätzen werden Lead-Frames typisch:
- Selektiv vernickelt/vergoldet (für Bondpads)
- Verzinnt (für Lötbereiche)
- Geprägt/gestempelt für 3D-Geometrie (Heat-Spreader-Auflagen)
- Direkt zur Chip-Montage (Die-Attach, Wire-Bond) weiterverwendet