Fallbeispiel zur metallographischen Probenpräparation für Siliziumchips
Siliziumbasierte Chips bilden das Herzstück der Halbleiterindustrie und finden breite Anwendung in Unterhaltungselektronik, industriellen Steuerungssystemen für neue Energien, Automobilchips, KI-gestützten intelligenten Geräten und vielem mehr. Chip-Pads sind entscheidende Strukturen für die Bauteilgehäuse und die Pin-Verbindung und übernehmen Kernfunktionen wie die Stromleitung und Signalübertragung. Die strukturelle Integrität der Pads beeinflusst maßgeblich die Gehäuseausbeute und die langfristige Zuverlässigkeit der Bauteile.
Bei Präzisionsfertigungsprozessen im Mikro- und Nanobereich neigen Kontaktflächen zu Mikrodefekten. Daher hat sich die metallografische Querschnittsanalyse von Kontaktflächen zu einem Kernverfahren für die Qualitätskontrolle und Fehleranalyse von Chipgehäusen entwickelt.
Die metallografische Mikroskopie ermöglicht die präzise Erkennung von Lötpad-Fehlstellen, ungleichmäßiger Beschichtungsdicke, Grenzflächenablösungen, Korrosionsschäden und anderen Defekten und erleichtert so die effiziente Fehlersuche im Verpackungsprozess. Präzises Schneiden und Prüfen der Lötpads ist eine wichtige technische Grundlage für die stabile Leitfähigkeit der Chipschaltungen, eine verbesserte Verpackungsqualität und ein reduziertes Ausfallrisiko der Bauteile.
Nachfolgend finden Sie als Referenz den Arbeitsablauf der metallographischen Präparation für die Untersuchung des Spanflächenquerschnitts:
● Grobschliff bis zur Zieltiefe mit P1200-Schleifpapier. Feinschliff anschließend mit P2500- und P4000-Schleifpapier.
● Grobpolieren: SC-JP-Tuch + 3 μm PD-WT polykristalline Diamantsuspension
● Zwischenpolitur: ET-JP-Tuch + 0,05 μm AO-W-Aluminiumoxidsuspension
● Abschließende Hochglanzpolitur: ZN-Tuch + SO-T401-Silikat-Poliersuspension
