Detektion fehlender Bonddrähte in Leistungsbauteilen mittels magnetooptischer Bildgebung

Abstract

Zusammenfassung Leistungselektronikbauteile sind in der Lage, Spannungen und Ströme im Bereich etlicher kV und kA zu steuern bzw. zu schalten. Dabei sind sie externen Einflüssen, wie zum Beispiel starken Temperaturschwankungen und mechanischen Erschütterungen, ausgesetzt. Infolgedessen ist die elektrische Verbindung zwischen dem Substrat und den Ausgangsanschlüssen von entscheidender Bedeutung. Diese Verbindung wird üblicherweise durch Drahtbonden hergestellt, wobei der Drahtdurchmesser von 70 μm bis über 400 μm reicht. Um die Strombelastbarkeit des Bauteils zu gewährleisten, müssen redundante Bonddrähte verbaut werden. Damit sind herkömmliche elektrische Tests nicht mehr in der Lage, einzelne fehlende oder fehlerhafte Bonddrähte zu erkennen. Allerdings erzeugt jeder stromführende Draht ein Magnetfeld, welches analysiert werden kann. Dieser Beitrag präsentiert eine neue Messmethode basierend auf magnetooptischer Bildgebung zur Detektion fehlender Bonddrähte in einem Leistungs-MOSFET. Dafür wurde ein Messaufbau auf Basis des Faraday-Effekts entworfen, der es uns ermöglicht, magnetische Feldstärken im Bereich von 0.10 A/m mit einer hohen örtlichen Auflösung von ca. 22 μm zu messen.