Advanced Packaging and Assembly Technology

Students are able to evaluate basic requirements on advanced microelectronic packages and modules and can apply their knowledge in the design of new components. They are able to identify the relationship among semiconductor
devices, packages, modules and circuit boards and can evaluate these for
specific applications.

Lecture content:

Repetition of the basics of microelectronic packaging
Circuit board technologies
Assembly technologies

Packaging of components and modules
Packaging Roadmap
Interconnection types (FlipChip, BGA, CGA, LGA u.a.)
Multichipmodules
System-in-Packages (SiP)
System-on-Chip conceptStacked IC-technology, stacked Packages (PoP)
Chip embedding
3D-Chip-Packaging (TSV-processes)

Power-Packaging

Moulded Interconnect Device Technology

RF- and microwave packaging

MEMS-Packaging

Test and Inspection (Board, Module, AOI, X-Ray, US, ICT )

Methods of failure analysis

 

 

Moderne Aufbau- und Verbindungstechnik

Vorlesungsinhalt

Grundlagen der Aufbau- und Verbindungstechnik (Anpassung für Quereinsteiger)
Schaltungsträgertechnologien
Aufbau- und Verbindungstechniken für mikroelektronische Baugruppen

Packaging von Komponenten und Modulen
Packaging Roadmap
Schnittstellen (FlipChip, BGA, CGA, LGA u.a.)
Multichipmodule
System-in-Package (SiP)
System-on-Chip
Stacked IC-Technology, stacked Packages (PoP)
Chip embedding
3D-Chip-Packaging (TSV-Verfahren)

Keramiktechnologien für mikroelektronische und mikrofluidische Systeme
Anforderungen und Eigenschaften
3D-Strukturierung von Baugruppen
Kanäle und Kavitäten
Entwurf
Technologien und Prozesse (Hot embossing, Stufenlamination, Laserablation, Carbontape)
Applikationen

Einführung in das LTCC-Entwurfssystem HYDE
Lagenaufbau
Erstellung von Komponenten in der Bibliothek
Festlegung der Via-Technologie
Beispielentwurf einer LTCC-Schaltung

Spezielle organische Schaltungsträgertechnologien
Flexible Schaltungen: Design, Herstellung und Einsatz, Falttechniken
Hochstromleiterplatten
Molded Interconnect Device (MID)

Funktionsintegration
Optische Leiterplatte
Integrierte Passive Komponenten
Materialien, Technologien und Prozesse
Funktionsintegration in LTCC, PCB, SoC-DüS
Eigenschaften integrierter passiver Elemente
Aerosol Deposition

Sensorik
Druck (kapazitiv, piezoresistiv)
Temperatur
Gas
Durchfluss
Näherungssensorik
Halbleitersensorpackaging

Qualität und Zuverlässigkeit
Qualitätssicherung in der Elektronikentwicklung (ISO-System, Validierung)
Zuverlässigkeit von Baugruppen (1 Vorlesung)
Fertigungsautomation und Prozesskontrolle (Prozessfähigkeit, Regelkarte etc.)
Test und Inspektion (Board, Modul, AOI, X-Ray, US, ICT, Kapazitätstest)
Methoden der Fehleranalyse


Seminar

Entwurf einer LTCC-Mehrlagenschaltung
Herstellung einer Mehrlagenkeramikschaltung (cofire Technologie)
Auswertung der Schrumpfungscharakteristik
Elektrischer Test
Röntgen- und Ultraschallprüfung
Bestimmung der Materialeigenschaften (Leitfähigkeit, Dielektrizitätskonstante, Verlustfaktor)