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Intermetallische Phasenbildung in Gold-Aluminium Drahtbondkontakten

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Intermetallische Phasenbildung in Gold-Aluminium Drahtbondkontakten

Benjamin März (Broschiert, Deutsch)

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Beschreibung

In der vorliegenden Arbeit wird die Mikrostruktur des intermetallischen Phasengebietes von Bondkontakten verschiedener Gold- und Aluminiumdrähte untersucht. Dabei steht, neben der Beschreibung des sich einstellenden Korngefüges, auch die strukturelle Analyse der auftretenden Phasen im Vordergrund. Besondere Aufmerksamkeit wird hierbei auf Charakteristika gelegt, welche aus unterschiedlichen Legierungsbestandteilen der Au-Drähte hervorgehen. Eingangs wird auf das intermetallische Phasenwachstum in durch Dünnschichtprozesse hergestellten, sehr reinen Au/Al-Diffusionspaaren unter Variation von Schichtdickenverhältnis und Reaktionszeit exemplarisch eingegangen. Die anhand dieses Modellsystems erzielten Erkenntnisse werden hinsichtlich ihrer Gültigkeit zur Beschreibung von Vorgängen in Drahtbondkontakten diskutiert. Dabei stehen mehrere Au-Drähte mit unterschiedlichen Legierungsbestandteilen und die damit im Zusammenhang eintretenden Phasenwachstumsvorgänge im Vordergrund der Untersuchungen. Ausblickend werden Al-Bondkontakte betrachtet und die zuvor an Au-Bondkontakten erprobten Untersuchungsmethoden auf dieses Probensystem angewendet. Für die eindeutige Identifizierung der intermetallischen Phasen müssen sowohl geeignete Methoden gefunden als auch die Präparationsroutinen der Proben an die entsprechenden Fragestellungen angepasst und weiterentwickelt werden. Eine Unterscheidung einzelner Au-Al-Phasen auf Grundlage spektroskopischer Methoden erweist sich nicht immer als eindeutig, insbesondere dann nicht, wenn die Stöchiometrien nur um wenige Atomprozent variieren. Dagegen ermöglicht die Elektronenbeugung die eindeutige Diskriminierung von Phasen auf Basis spezifischer kristallographischer Merkmale. Beugungsuntersuchungen mit Elektronen werden an einzelnen Körnern im Transmissionselektronenmikroskop durchgeführt. Dabei dienen Analysen per STEM-EDX sowohl zur Verifizierung der Indizierungslösungen als auch der Aufklärung von Wachstumsmechanismen, vor allem im Hinblick auf die im Draht verwendeten Legierungsbestandteile. In diesem Zusammenhang werden die für diese Zwecke erarbeiteten Probenpräparationsroutinen für thermisch gealterte Drahtbondkontakte sowie für Dünnschichten vorgestellt. Die Elektronen-Rückstreubeugung im Rasterelektronenmikroskop, eine Methode die ebenfalls auf der Beugung von Elektronen am Kristallgitter beruht, wird in der vorliegenden Arbeit erstmalig für großflächige Gefügeanalysen von Au/Al-Verbindungsgebieten in Drahtbondkontakten eingesetzt. Zugleich wird detailliert auf eine für dieses Materialsystem erarbeitete Präparationsvorschrift eingegangen und der Einsatz der Methode zur Identifizierung von Au-Al-Phasen vorgestellt. Daneben wird die Elektronen-Rückstreubeugung als eine alternative Methode zur Phasenanalyse im Transmissionselektronenmikroskop diskutiert. Weniger zeigen

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Produktinformationen

Technische Daten

Erscheinungsdatum

28.11.2014

Sprache

Deutsch

EAN

9783844031911

Herausgeber

Shaker

Serien- oder Bandtitel

Berichte aus der Physik

Sonderedition

Nein

Autor

Benjamin März

Seitenanzahl

177

Auflage

Einbandart

Broschiert

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