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Elecrically Conductive Adhesive Contacts Characterised by the 1/f Noise Behaviour

Ulrich Behner

ISBN 978-3-89722-343-1
189 Seiten, Erscheinungsjahr: 2000
Preis: 40.50 €
Kurzreferat
Es besteht heutzutage zunehmendes Interesse am Einsatz von elektrisch leitfähigen Klebstoffen nicht nur in Kontaktierungen zwischen Flüssigkristallanzeigen und Leiterplatten, sondern auch in Kontakten, die höhere Ströme leiten müssen, wie Flip-Chip- oder Starr-Flex-Verbindungen, z. B. in Kraftfahrzeuganwendungen.

1/f-Rauschmessungen sind allgemein bekannt als Methode zu Untersuchung der Kontaktqualität, der Lebensdauer von IC-Metallisierungen und der Zuverlässigkeit von Halbleiterbauelementen. Widerstandsfluktuationen (die unter Rauschen zu verstehen sind) werden durch Fluktuationen der Elektronenbeweglichkeit hervorgerufen. In Stromeinschnürungen, z. B. in einem Punktkontakt, steigt die Rauschamplitude in einer charakteristischen Art und Weise an. Dieser Effekt ermöglicht die Charakterisierung des Punktkontaktverhaltens, d. h. der Anzahl und Größe von leitenden Berührungspunkten.

In dieser Studie werden zum ersten Mal Rauschmessungen angewendet, um die Qualität von leitfähigen Klebkontakten vor und während Strom- und thermischen Schock-Schädigungen zu beobachten. Außerdem wird die Frage von strominduzierter Elektromigration behandelt. Aus den Ergebnissen folgt, dass die Plasmabehandlung der Substrate eine Möglichkeit darstellt, die Klebkontaktqualität zu verbessern. Darüber hinaus sind elektrisch leitfähige Klebkontakte in der Lage, höhere Ströme als in heutigen Anwendungen zu tragen.

Es wird zudem eine Technik vorgestellt, mit der anisotrope Leitklebverbindungen mit nur einem Leitpartikel hergestellt werden können, um verschiedene Ausfallmechanismen zu separieren und Rauschmessungen zu ermöglichen.

Abstract
Today there is growing interest in using electrically conductive adhesives not only for interconnections between liquid crystal displays and printed circuit boards but also in contacts conducting higher currents such as flip-chip and rigid-flexible interconnections, for example in automotive applications.

1/f noise measurements are known as a diagnostic tool to investigate the quality of contacts, the lifetime of chip metallisations and the reliability of semiconductor devices. Resistance fluctuations (which mean noise) are induced by electron mobility fluctuations. In current constrictions, e. g. in a point contact, the noise amplitude is increased in a characteristic manner. This effect allows the characterisation of the point contact behaviour, i. e. the number and size of conducting spots.

In this study noise measurements are used to detect the quality of a conductive adhesive contact before and during current and temperature shock damaging for the first time. Additionally the question of current induced electromigration in conductive adhesives is treated. Due to the results substrate plasma pre-treatment is a possibility to improve the adhesive contact quality. Furthermore, electrically conductive adhesive contacts are able to carry higher currents compared to today's standard applications.

A technology to prepare anisotropically conductive interconnections with only one conducting particle per contact to separate different failure mechanisms and to realise the noise measurements is presented.

Keywords:
  • Rauschen/Noise
  • Leitklebestoffe/Conductive Athesive
  • Punktkontakt/Point Contact

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