Halbleiterindustrie: Ultrafeine Prüfdrähte mit sechsfacher Leitfähigkeit

| Redakteur: Hendrik Härter

Dank einer höheren Leitfähigkeit und eines geringeren Durchmesseres erlauben die neuen Drähte für Prüf- und Messkarten eine bessere Qualitätskontrolle in der Halbleiterproduktion.
Dank einer höheren Leitfähigkeit und eines geringeren Durchmesseres erlauben die neuen Drähte für Prüf- und Messkarten eine bessere Qualitätskontrolle in der Halbleiterproduktion. (Bild: Wolfgang Hartmann, Heraeus)

Eine höhere Leitfähigkeit sowie einen geringeren Durchmesser bietet ein spezieller Draht für Prüf- und Messkarten. Verbessert werden soll damit die Qualitätskontrolle in der Halbleiterproduktion.

Ultrafeine Prüfdrähte mit einer sechsfach höheren Leitfähigkeit gegenüber Standard-Drähten verspricht Heraeus. Dieses spezielle Draht aus einer Rhodiumlegierung benötigen Hersteller von Prüf- und Messkarten für die Halbleiter- und Elektronikindustrie. Damit entstehen Nadeln, um damit Wafer zu prüfen. Dabei ist solch ein Draht nicht trivial: Die Schlüsselmerkmale eines guten Prüfdrahtes sind seine elektrische Leitfähigkeit, Härte und eine sehr dünne Geometrie mit einem um 50% reduzierten Durchmesser.

Hier ist es vor allem die Leitfähigkeit, mit denen die Entwickler aus Hanau die am Markt verfügbaren Legierungen übertreffen. Die Leitfähigkeit der entwickelten Drähte liegt bei über 30% IACS, die konventioneller Drähte bei lediglich fünf bis 14% IACS. Die Drähte sind elastisch und weisen gleichzeitig eine hohe mechanische Festigkeit bei hohen Temperaturen auf. So sind sie über viele Belastungszyklen verwendbar. Je nach Bedarf kommen unterschiedliche Edelmetalle wie beispielsweise Palladium, Platin oder Rhodium zum Einsatz, um gerade Drähte auf Spulen oder als Drahtabschnitte herzustellen.

Bis zu 30.000 Prüfnadeln

Die Qualitätskontrolle ist das Herzstück der Halbleiterproduktion. Auf einem Wafer befinden sich bis zu mehrere Hundert Halbleiterchips, von denen jeder einzelne zu 100% auf Funktionsfähigkeit zu prüfen ist. Aufgrund der fortschreitenden Miniaturisierung der Transistoren eines Chips und der damit einhergehenden steigenden Anzahl von Transistoren pro Chip sind kontinuierlich dünnere Prüfnadeln auf engstem Raum notwendig. Derzeit bis zu 30.000 auf der Größe einer Briefmarke. Die neuen Drähte von Heraeus sind mit einem Durchmesser von unter 20 Tausendstel Millimeter nur etwa ein Viertel so dick wie ein menschliches Haar und bis zu 50% feiner als Standarddrähte.

Ebenfalls interessant dürften die neuen Hochleistungs-Drähte für Hersteller von Smartphones und Tablets sein. Denn hier hält der Trend nach immer leistungsfähigeren, immer kleiner werdenden Chips an. Gerade mit Blick auf 5G bleibt dieser Bedarf in den nächsten Jahren bestehen.

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