Möglichkeiten und Grenzen der Röntgendiagnostik für Heterosysteme

Abstract:
Die moderne Elektronikfertigung ist ohne begleitende zerstörungsfreie Prüfverfahren zur Qualitätssicherung und für Zuverlässigkeitsuntersuchungen nicht mehr denkbar. Wichtigste Verfahren neben der AOI sind die Ultraschalldiagnostik und die Röntgenverfahren Radiografie und Computertomografie. Doch besonders bei der Beurteilung der inneren Struktur von elektronischen und mikrosystemtechnischen Bauelementen kommen auch diese Verfahren zum Teil an ihre Grenzen. In diesem Beitrag soll gezeigt werden, für welche Morphologien und Dimensionen Aussagen zur inneren AVT-Struktur von hochintegrierten ICs heutzutage möglich sind. Dazu wurden Schaltkreise mit auf Wolfram und Kupfer basierenden Metallisierungslagen auf die Erkennbarkeit dieser Strukturen, besonders im Hinblick auf die Analysierbarkeit der Drahtbondbereiche (Schichtdicken, Metallisierung, Bondausbildung) untersucht. Da es schwierig ist, entsprechende Bauelemente gezielt zu beschaffen, wurde ein so genannter Package-Simulator entworfen, bei dem auf einem realen BGA ein Si-Interposer mit Cu-Leitstrukturen und Cu-gefüllten TSVs aufgeklebt ist. Mit Röntgentechnik wurde danach die Erkennbarkeit der Cu-Strukturen analysiert.