Lead-Frames

Auf Lead-Frames werden mehrlagige Beschichtungen eingesetzt, beispielsweise Schichten aus Gold, Palladium, Nickel und Kupfer von jeweils nur wenigen Nanometern Dicke. Fischer bietet maßgeschneiderte Messtechnik für die Elektronik-Industrie. Bestimmen Sie Schichtdicke und Zusammensetzung komplexer mehrlagiger Schichtsysteme auf Lead-Frames wiederholgenau und zerstörungsfrei.

Dünne Schichten auf Lead Frames exakt bestimmen

Application Notes

Hohe Wiederholpräzision und Richtigkeit der Messung von Au/Pd-Schichten auf Lead-Frames

In der Elektronik-Industrie werden zunehmend immer dünnere Schichten verwendet. Damit steigen auch die Anforderungen an die Messtechnik, um im Rahmen einer industriellen Produktion zuverlässige Kenngrößen zur Produktionsüberwachung und -steuerung zu liefern. Ein Beispiel hierfür ist das System Au/Pd/Ni/Cu/Leiterplatte mit Schichtdicken für Au und Pd bis hinunter zu wenigen nm. Als Messmethode zur Qualitätsüberwachung dieser Schichtsysteme haben sich Röntgenfluoreszenz-Geräte etabliert.

Um die Möglichkeiten der Röntgenfluoreszenz-Geräte im Grenzbereich zu ermitteln, wurden vergleichende Messreihen mit anderen physikalischen Methoden aufgenommen. Die Musterproben wurden sowohl mit Röntgenfluoreszenz als auch mit der Rutherford-Rückstreuung und mit absoluter Röntgenfluoreszenz mittels Synchrotonstrahlung vermessen.

Abb. 1: Hochauflösende Messung eines Au/Pd/Ni-Schichtsystems auf einem Lead-Frame und Darstellung der Ergebnisse mit der Analyse-Software WinFTM

Bei Au-Schichtdicken von ca. 4, 6 und 9 nm lagen die Ergebnisse der Röntgenfluoreszenz-Geräte jeweils zwischen den anderen beiden Methoden, bei Abweichungen im sub-nm Bereich. Damit ist nicht nur die geringe Streuung sondern auch die Richtigkeit der Messungen mit Röntgenfluoreszenz-Geräten bestätigt. Die Rückführbarkeit der Messergebnisse wird durch die speziell für diese Messaufgabe entwickelten Kalibrierstandards von Fischer ermöglicht. Die einfache Handhabung der Röntgenfluoreszenz-Geräte ermöglicht bei Bedarf auch das Scannen einer Probe, um die Homogenität der Schichtdicke zu bestimmen (siehe Abb. 2).

Abb. 2: Laterale Verteilung der Dicken der Au-Schicht

Die Kombination aus modernster Detektor-Technologie (Silizium-Drift-Detektor) und entsprechend leistungsstarker Analyse-Software WinFTM® erlaubt die zuverlässige Messung von Schichtdicken auch im Bereich von unter 10 nm. Für die Anwendung auf Lead-Frames empfehlen sich dabei die Geräte FISCHERSCOPE® X-RAY XDV-SDD bei normalen Probenabmessungen und XDV-µ bei sehr kleinen Strukturen. Bei diesem Gerätetyp sorgt eine spezielle Röntgenoptik für einen sehr kleinen Messpunkt von nur 20 µm auf der Probe.

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