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1 SMT kompatible Verarbeitung von Bare Die Ein Technologie- und Kostenvergleich FC vs. Wire Bonding Joachim Kloeser AEMtec GmbH Carl-Scheele-Str. 16; D-12489 Berlin Tel.: +49 30 6392-7388 / 7386 e-mail: [email protected] www.aemtec.com Innovative Fertigungskonzepte – Fortschrittliche Technologien 10 Jahre Europäisches Elektroniktechnologie-Kolleg Colonia de Sant Jordi, Mallorca – 21. – 25. März 2007 erstellt: 2006-10-27 Bei der Herstellung von elektronischen Schaltungen und modernen Packages nimmt derzeit der Anteil von ungehäusten ICs rasant zu. Die Gründe wie Miniaturisierung und bessere elektrische Performance sind als Markenzeichen der Nacktchipmontage hinlänglich bekannt. Nun scheint jedoch die Kostenschwelle für die Einführung dieser Montagetechnologie kein Hindernis mehr zu sein. Bei der Montage von ASICs wird seit Jahren die COB Technik aufgrund der geringeren Kosten im Vergleich zu Standard Packages erfolgreich eingesetzt. Die Flip Chip Technik dagegen hatte in der Vergangenheit stets den Ruf einer "feinen aber teuren Technologie". Nun scheint sich das Blatt zu wenden. Flip Chips werden immer häufiger auch für Low Cost Anwendungen eingesetzt. Entsprechend steigt derzeit der Gesamtanteil an FC Verbindungen in elektronischen Packages signifikant an. Im vorliegenden Beitrag werden für ein konkretes elektronisches Modul die technologischen Prozesse gegenübergestellt und die Gesamtkosten zwischen einer COB- und einer Flip Chip - Variante miteinander verglichen. Beim COB Prozess wird außerdem zwischen Au- und Al- Drahtbonden unterschieden. Die Kosten für die gesamte Montagekette und alle Materialien werden dabei aufgeschlüsselt, verglichen und die Ergebnisse entsprechend diskutiert. COB versus Flip Chip: Ein Technologie- und Kostenvergleich anhand eines Produktbeispiels Abstract

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erstellt: 2006-10-27

SMT kompatible Verarbeitung von Bare DieEin Technologie- und Kostenvergleich

FC vs. Wire Bonding

Joachim KloeserAEMtec GmbH

Carl-Scheele-Str. 16; D-12489 BerlinTel.: +49 30 6392-7388 / 7386

e-mail: [email protected]

Innovative Fertigungskonzepte – Fortschrittliche Technologien10 Jahre Europäisches Elektroniktechnologie-Kolleg

Colonia de Sant Jordi, Mallorca – 21. – 25. März 2007

erstellt: 2006-10-27

Bei der Herstellung von elektronischen Schaltungen und modernen Packages nimmt derzeit der Anteil von ungehäusten ICs rasant zu. Die Gründe wie Miniaturisierung und bessere elektrische Performance sind als Markenzeichen der Nacktchipmontage hinlänglich bekannt. Nun scheint jedoch die Kostenschwelle für die Einführung dieser Montagetechnologie kein Hindernis mehr zu sein. Bei der Montage von ASICs wird seit Jahren die COB Technik aufgrund der geringeren Kosten im Vergleich zu Standard Packages erfolgreich eingesetzt. Die Flip Chip Technik dagegen hatte in der Vergangenheit stets den Ruf einer "feinen aber teuren Technologie". Nun scheint sich das Blatt zu wenden. Flip Chips werden immer häufiger auch für Low Cost Anwendungen eingesetzt. Entsprechend steigt derzeit der Gesamtanteil an FC Verbindungen in elektronischen Packages signifikant an.

Im vorliegenden Beitrag werden für ein konkretes elektronisches Modul die technologischen Prozesse gegenübergestellt und die Gesamtkosten zwischen einer COB- und einer Flip Chip -Variante miteinander verglichen. Beim COB Prozess wird außerdem zwischen Au- und Al-Drahtbonden unterschieden. Die Kosten für die gesamte Montagekette und alle Materialien werden dabei aufgeschlüsselt, verglichen und die Ergebnisse entsprechend diskutiert.

COB versus Flip Chip:Ein Technologie- und Kostenvergleich anhand eines Produktbeispiels

Abstract

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Company Introduction

erstellt: 2006-10-27

AEMtec is the leading German Turn-key Contract Manufacturer for Multi Chip Modules in Mixed Technologies.

Our goal is to provide the entire value chain from the concept, layout, PCB, PCBA, prototype, volume production, box-built and in-sourcing for our European customers. We shall be the European Turn-key Solution House for all complex electronics challenges.

AEMtec located in Berlin, Germany

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AEMtec History1988 Siemens AG, Berlin starts COB Activities

1999 Semiconductor operations of Siemens AG were spun off; Infineon Technologies AG was founded

2000 AEMtec GmbH founded as a spin-off company from Infineon Technologies AG, Fiber Optic Components

2001 Relocation to new company building in the science and industrial campus of Berlin-Adlershof

2003 Entering new markets: Automotive, Sensor, Medical

2004 In-sourcing of the BOSCH car navigation project

2005 Broaden and internationalize customer basis

2005 Co-operation with #1 Asian EMS

2006 Incorporation of the joint venture

2006 Member of the VENTIZZ Group

2006 Acquisition of ECR AG and GS Präzisions AG, CHAEM TechnologiesHolding AG

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On our way to become the European Turn-keySolution House for MCM

AEM Technologies Holding AG

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Three Medium-sized Companies:Merge the Unique Selling Points

- PCBAManufacturing

- Complex SMT, THT

- High Product Mix,Medium Volume

- Leader in Medical Area

- State-of-the-ArtTesting

- Box-built & Repair

- PCBAManufacturing

- COB, FC, CSP, SMT

- High Product Mix,Medium Volume

- Outsourcing PartnerAutomotive

- Technology Leader

- Design to cost(DTC)

- Leader inFlex & HDI PrintedCircuit Boards

- Laser cutting, X-RayInspection,Plasma Etch

- High Product Mix,Medium Volume

- State-of-the-ArtTesting

- Techn. Leader

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AEMtec is serving the entire industry

Data Communication 10 G Networks

Sensor Electronics Medical Computer Tomography

Civil detonator

Pressure Sensors

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AEMtec is serving the entire industry

Automotive DatacommunicationRFID Card

CoB on MIDIndustrial Ethernet Imaging Sensors

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Our Reference List : #1 Companies

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Fertigungstechnologienfür Mixed Assemblies

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1985 1988 1990 1993 1998 2000 2003 2006

Year

Pack

age

IO D

ensi

ty

SMT

FinePitch

BallGrid

CSP

DCA

Peripheral Area Array

General Packaging Trend - Worldwide

ECT

MCM

SiP

Microelectronic Packaging Sensor Packaging Integrated Packaging

COB

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Prozessfluss

SMT Technik

Lotpastendruck

Pick & Place

Reflow

Standard BauteileHohe VoluminaMittlere Performance (elekt., HF)Mittlere IntegrationsdichteMittlerer Miniaturisierungsbedarf

Standard TestprozedurenKosten

ASICs (Kundenspezifisch)Kleine - mittlere VoluminaHohe Performance (elektrisch, HF)Hohe IntegrationsdichteHoher Miniaturisierungsbedarf

Produktspezifische TestprozedurenKosten

Motivationfür Mixed Assembly(Bare Die

Verarbeitung)

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SMT Production for Mixed Technologies

• air conditioned shop floor (full temperature and humidity control)• located in clean room facilities (ISO class 5)• 3 fully equipped SMT production lines w/ offline AOI• offline set-up and programming to reduce down time• ROHS and lead-free compliant processes• fastest NPI by offline set-up and simulation

Example: Flexible SMT Production Lines at AEMtec for Mixed Assembly

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SMT Capabilities at AEMtec

• highest flexibility by multi-purpose equipment • huge component spectrum (selection )• screen printing w/ online SPC• reflow and selective soldering• barcode and 2D code base tracking system• top level traceability system

(one-to-one tracing capability)

xxxBGA and µBGA

xxodd form

xhigh volume / high mix

xxxmech. components

xxhigh mix / mid volume

xxxlead-free capability

xxx0402+

x0201

line #3line #2line #1

Example: Flexible SMT Production Lines at AEMtec for Mixed Assembly

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Interconnection Technologies

Surface Mount Technology SMT• Cleaning• Screen printing• Pick and place (SMD, BGA, CSP, FC)• Reflow soldering

Chip on board COB• Die bonding (electronic and optic dies)• Bonding (Al- and Au-bonding)• Bonding (wire and ribbon)• IC – Encapsulation

BGA, CSP, Flip Chip• Fluxing• Pick and Place• Reflow soldering• Underfill

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Assembly Technologies

Diebonding• Opto-Die (LED, Laser, VCSEL, Pindiode)• Glue applying• Die bonding• Curing

Chip Soldering• Chip on wafer (die bonding; wire bonding)• Optical alignment• Electro mechanical assembly• Classified wafer mapping

Alignment of optical components• Active alignment• UV - curing• Curing

Produktbeispiel für eine SMT kompatible Verarbeitung von Bare Die

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PCBA & MCM for car navigation

• high volume product• mixed technologies (COB,

COC & SMT)• Al wire bonding (25µm)• Au wire bonding (25µm)• partial encapsulation• automotive product

In-sourcing project

Duration: 5 years Contract

Transaction volume: 50 Mio€

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Prozessfluss

SMT

WEP / Losstart

Diebonding

Wirebonding

SMT(2. Seite)

Diebonding(2. Seite)

Wirebonding(2. Seite)

Glob Top

Vereinzeln

WAP /Final Test

Logistik/Lieferung

SM

TCO

B

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Einbindung SMT

SMT

Diebonding

Wirebonding

SM

TCO

B

Schnittstelle SMT / COB

• T-Belastung / Kontaminationen aus Lotprozessstellen erfahrungsgemäß kein Problem für die nachfolgenden Prozessschritte dar

• Anwendungsabhängig Reinigungsschritte möglich, wie etwa

• US- / nass-chemische Reinigung• Plasmareinigung• UV-Reinigung• CO2-Reinigung

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Einbindung SMT

Wirebonding

SMT(2. Seite)

Diebonding(2. Seite)

Wirebonding(2. Seite)

Glob Top

SM

TCO

B

Schnittstelle COB / SMT

• 2. SMT-Prozess mit offenenBondrähten gut realisierbar

• Keine Beeinträchtigungen derBondverbindungen durchLötprozess bekannt

• Globtop ist kritisch im SMT-Prozess

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• high volume product (600k/year)• mixed technologies

- COB- COC- SMT

• Au wire bonding• partial encapsulation• multi-chip-module

PCBA & MCM for Car Navigation

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• high volume product (150k/year)• mixed technologies

- COB- SMT

• Al wire bonding• partial encapsulation• optical and mechanical

components

PCBA for Car Navigation

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In-Sourcing of Car Navigation SystemsProduction transition and fast ramp without any Hiccups

Volume of Revenuestotal: 47 Mio €

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1.000

Initial Costs 31 179 52 0

Revenues 14 171 12.669 34.615

Run-Up-Expenses 0 0 715 0

2001 2002 2003 2004 2005 - 2008

October 2001:First Contact

2002:RFQ, Buildung Engineering Samples and Productqualification

October 2003:Contract & first P/O for Series production

2004:Ramp Up Series Production

2005 - 2008Series ProductionRevenues total45 Mio US $

Rev.: 35 Mio $Rev.: 12,7 Mio €

Rev.: 0,2 Mio €

TechnologieübersichtWire Bonding / Flip Chip

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Verbindungstechniken:Drahtbondtechnik

Al-Wedge Wedge(Raumtemperatur Bondung)

Au-Ball Wedge(1957 erfunden, heute dominante Technologie)

Bändchen/Ribbon Bonding(Hoch- und Höchstfrequenzverbindung)

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Verbindungstechniken:Flip Chip Technik

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Face Down Montagevon ungehäusten Chips

Prinzip

FC-Technik -eine Alternative zu COB und SMT?

Idea: Why not eliminate the chip pad wires and put any routing on the circuit or package?This should improve reliability, enable higher speed, increase density, add manufacturingsimplicity and ultimately reduce cost. IBM, noted for very complex “thinking machines”, was taking an approach that was the epitome of simplicity - directly soldered ICs. Nothing could be simpler. IBM 1969

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courtesy of Paul Totta - IBMEarly Bumped Circuits for Flip Chips

courtesy of Paul Totta - IBMCopper Spheres Flip Chip

Flip Chip Technik - Historie

First patent for C4 bumping (1969)

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FC-Technik - Miniaturisierung

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Flip ChipFC

2000CSPChip Size Package

1995BGABall Grid Array

1985QFPQuad Flat Pack

11%

13%

40%

100%

Packagetype

~ Area %

Schematic overview of Packagesand space requirements

LeadframeWirebond

Si Chip

Bump

Plastic MoldSi Chips

Solderballsreplace leadframe

Bumps replace wirebond

Smaller feature allows more functions per same Si- area

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Space Comparison(e.g. 1x chip 6,9x6,2 mm; 68 I/O)

SMT COB BGA FC(QFP)

257 mm2 90 mm2 82 mm2 43 mm2

Area ratio ~ 5 ~ 2 ~ 1,5 1

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Space & Volume Comparison(e.g. 1x chip 6,9x6,2 mm; 68 I/O)

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Flip Chip in Package (PGA&BGA):Electrical Performance

PGA with wirebonded chip

PGA with flip chipbonded chip

BGA with wirebonded chip

BGA with flip chipbonded chip

Inductance 19.6 nH 7.9 nH 5.6 nH 0.3 nH

Capacitance 15.9 pF 6.2 pF 9.1 pF 2.5 pF

Resistance 21.0 mΩ 2.1 mΩ 20.2 mΩ 1.7 mΩ

Propagation delay 946 ps 243 ps 508 ps 51 ps

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Cost Comparison(e.g. 1x chip 6,9x6,2 mm; 68x ball bonds)

Processes SMT COB BGA FC

IC- - assembly - no - assembly - bumpingPackaging - molding - moldingcost - tape service - bumping

0,50 € 0,00 € 0,60 € 0,15 €

Board - pick & place - pick & place - pick & place - pick & placeAssembly - soldering - curing - soldering - solderingcost - bonding - (underfill) - underfill

- glob top0,05 € 0,38 € 0,05 € 0,10 €

Total costs 0,55 € 0,38 € 0,65 € 0,25 €Cost ratio ~2 ~ 1,5 ~ 2,5 1

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Chip Interconnection Technologies

Technology Example Advantages Disadvantages

SMD (active device) - SMT compatible - IC packagingSO; PLCC; QFP; ... - KGD (Known Good Die)? - No HF performance

- Tested Package- Mainstream

COB - No die preparation - Not SMTcompatible?Chip on Board - Different connect levels - Substrate metalization

- Thermal management - KGD- Cost

CSP/ BGA - SMT compatible - IC packagingChip Size(Scale) Package/ - KGD - Thermal MgmtBall Grid Array - Highest I/O

FC/ WL-CSP - Packaging space - Bumping necessaryFlip Chip/ - HF performance - Not full SMTWafer Level CSP - High I/O compatible

- KGD- Prod. Equipment?

- Thermal Mgmt- Cost

Simplified and cost effictive

use of ASICs – circuit design

Simplified and cost effictive

use of ASICs – circuit design

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BUMPED WAFER PRODUCTION FOR FLIP CHIP BY TECHNOLOGY(200mm EQUIVALENT)

Ball Placement0.4M 7%

(50% cap tive)

Ball Placement/Transfer Bump

4.4M 28%(80% captive)

Gold Stud Bump0.3M 2%

(60% captive)

Stencil0.4M 7%

(50% c aptive)

Stenc il1M 6%

(30% cap tive)

Gold Stud Bump 0.1M 2%

(80% captive)

Electroplated Solder2.2M 40%

(90% c aptive)Electroplated Solder/Copper

6.2M 39%(85% captive)

Electroplated Gold Bump

2.4M 44%(40% captive)

Electroplated Gold Bump3.9M 25%

(25% capti ve)

2004 2009

23% CAAGR 2004-2009

Total: 15.8M WafersTotal: 5.5M Wafers

Solder

Pillar

…in the future is expected that copper with solder caps (pillar) will grow fast (to replace wire bonded micro processors) – Prismark 2005

Cost per wafer: 100$ ?

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FC in Production:Equipment Performance

Example:FC Assembly Equipment Performance vs. Technology & Products

Source: DATACON

Technologie- und Kostenvergleichzwischen COB- und FC-Technologie für ein reales Produkt (Baugruppe) für eine Industrieanwendung

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COB-Baugruppe für Industrieanwendung

COB (1 ASIC, 6 Drahtbonds Al 30µm)Glob TopSMD (2x0402, 1x0603)2-seitige Bestückung

erstellt: 2006-10-27

Assembliertes Modul

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WEP / Losstart

SMT Lotpastendruck (2. Seite)

Chip-Bauelemente Bestücker

Die Bonding mit Kleberpplikation (dispensen)

Curing

Bumped FC

Wire Bonding

Schaltungstest

CSP Assembly

Vereinzeln / WAP / Final Test

WEP / Losstart

SMT Lotpastendruck (2. Seite)

Chip-Bauelemente Bestücker

FC Bestücker mit Fluxapplikation (dippen)

Reflow

Underfill dispensen

Reflow

Curing

Glob Top Schaltungstest

Vereinzeln / WAP / Final Test

Curing

Reflow mit offenen Bonddrähten

IC

Vergleich Prozessflüsse (COB vs. FC)

COB FC

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Schritte für den Wechsel auf Flip Chip Packaging

MiniaturisierungHöhere ZuverlässigkeitRobusteres PackageNeue AnschlußführungNeue Design / DesignrulesNeue Toleranzen

Bond-Technik Flip Chip Technik

LötpadBondpad

Substrat Re- Design

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0.20

0

AEMtec Order (Spec.) PCB Supplier

AAEMtec=0.150 ASupplier=0.106

BAEMtec=0.200 BSupplier=0.102

Substrate LayoutSolder Mask Opening

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Flip Chip Version

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KostenvergleichFlip Chip / Wirebonding

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Eingangsrößen für Kostenkalkulation

Maschinenkosten (Abschreibung 5 Jahre, linear)Materialkosten (PCB, Die, SMD)Kosten Hilfstoffe (Bonddraht, Glob Top, Underfill, Lot, Diekleber, Bumping)Kosten Werkzeuge (Bondtools, Diebondtools, Schablonen, Bestücktools)Yieldverlust (inklusive zerstörender Qualitätstests)Operatorkosten

Platzbedarf der ProduktionsanlagenWartung, Verbrauch, Strom, …Package Performance, Miniaturisierung, Zuverlässigkeit, …

Nicht berücksichtigt bei Kostenkalkulation

Kostenkalkulation: Voraussetzungen

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Technologische Randbedingungen

Zykluszeiten:- Al-Bonden 0,25 s- Au-Bonden 0,1 s- Flip Chip Dippen und Setzen: 2,5 s

Identische PCB-Preise für Al-Bonding und FC (Ausnahme: Au-Bonding + 20%)

1 Operator für 4 Kernprozesse (Die-, Wirebonding, SMT, FC)

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Vergleich I:kleiner Chip, reales Produkt

Vergleich der Kosten / Modul in Abhängigkeit der produzierten Jahresmenge

Kleiner Chip (3x3mm²) mit 6 Anschlüssen; Pitch 600 – 800µm (25 Anschlüsse exemplarisch kalkuliert; Pitch 400µm)

Reales Produkt welches von Wirebonden Al auf Flip Chip Soldering umgestellt wurde

Jeweils Darstellung der Kosten pro Modul bzw. Kostenratio der Technologien (Wirebond Al 6 Bonds = 100%)

FC-Optimal: Durch Miniaturisierung einseitige Bestückung möglich

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Kosten 3x3 mm² - Low I/O

Die 3x3 mm² - Low I/O

0,00 €

0,50 €

1,00 €

1,50 €

2,00 €

2,50 €

3,00 €

3,50 €

4,00 €

4,50 €

5,00 €

10.000 100.000 1.000.000 10.000.000

Module / Jahr

Kos

ten

/ Mod

ul

WB Al 6 Drähte WB Al 25 Drähte WB Au 6 Drähte WB Au 25 Drähte FC real FC optimal

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Ratio 3x3 mm² - Low I/O

Die 3x3 mm² - Low I/O

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110%

120%

10.000 100.000 1.000.000 10.000.000

Module / Jahr

Rat

io

WB Al 6 Drähte WB Al 25 Drähte WB Au 6 Drähte WB Au 25 Drähte FC real FC optimal

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27

erstellt: 2006-10-27

Vergleich Au- / Al-Bondung

Vergleich beider Bondverfahren bei variablem Goldpreis

Kosten bezogen auf 1000 m Bonddraht

Nur Maschineninvest, Materialkosten und Operator betrachtet

Kosten normiert auf gebondete Meter / Jahr (bezogen auf 2 mm Drahtlänge)

erstellt: 2006-10-27

Vergleich Au- / Al-Bondung

Break Even Au / Al Bondung

- €

0,20 €

0,40 €

0,60 €

0,80 €

1,00 €

1,20 €

1,40 €

1,60 €

1,80 €

2,00 €

10.000 100.000 1.000.000 10.000.000

m / Jahr

EUR

/ m

400,00 € 350,00 € 300,00 € 250,00 € 200,00 € 150,00 € 27,52 €

Al-Bondraht

Au-Bondraht

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28

erstellt: 2006-10-27

Vergleich II:großer Chip, fiktives Produkt

Vergleich der Kosten / Modul in Abhängigkeit der produzierten Jahresmenge

Großer Chip (10x10mm²;) mit 100 Anschlüssen (Pitch: FC - 250µm; WB - 75µm)

fiktives Produkt

Jeweils Darstellung Kosten pro Modul bzw. Kostenratio der Technologien (Wirebond Al 100 Bonds = 100%)

erstellt: 2006-10-27

Fiktives Beispiel

Die (10x10mm², 100 Anschlüsse)(0,50 EUR)

SMT Standardprozess

a) COBb) Flip Chip

SMDs, Standard(0,10 EUR)

PCB FR4,(0,50 EUR – Al, FC)(0,60 EUR – Au)

Vereinzeln, Testen

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erstellt: 2006-10-27

Kostenvergleich Glob Top / Underfill / Bumpen

€ 0,00

€ 0,50

€ 1,00

€ 1,50

€ 2,00

0 5 10 15 20 25 30

Kantenlänge Die [mm]

Kos

ten

/ Die

[EU

R]

Kosten GT [€] Kosten UF [€] Kosten Bump 6" [€] Kosten Bump 8" [€]

erstellt: 2006-10-27

Szenarien

Szenario 1: “Exklusive Linie”- Maschinen und Mitarbeiter werden exklusiv für die

Modulfertigung vorgesehen, Kosten werden komplett auf die gefertigten Module umgeschlagen.

Szenario 2: “Optimale Auslastung”- Kosten für Maschinen und Mitarbeiter werden nur anteilig

gemäß der Fertigungszeit für die Module vorgesehen, die freibleibende Ressourcen werden zu 100% von Fremdprodukten ausgelastet.

Reale Situation “irgendwo” zwischen den Szenarien!

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erstellt: 2006-10-27

0,50 € ; 26%

1,02 € ; 53%

0,21 € ; 11%

0,14 € ; 7% 0,04 € ; 2%

0,01 € ; 1%

PCB Draht sonst. Material Maschine MA Yield Loss

Kosten/Modul Al-Bonden

Al-Bonden, 100 Kontakte, optimaleAuslastung, 100k/a

Modulkosten: 1,92 €

0,000003 €Schablone

0,0004 €Bestücktool

0,02 €Wirebondtool

0,00005 €Diebondtool

0,34 €Glob Top + Tool

0,012 €Lot

0,05 €Die Attach

0,50 €Die

0,10 €SMDs

erstellt: 2006-10-27

0,30 € ; 19%

0,04 € ; 3%

0,03 € ; 2%

0,50 € ; 32%

0,03 € ; 2%

0,65 € ; 42%

PCB Bumpen sonst. Material Maschine MA Yield Loss

Kosten/Modul Flip Chip

Flip Chip, 100 Kontakte, optimaleAuslastung, 100k/a

Modulkosten: 1,55 €

0,000003 €Schablone

0,0004 €Bestücktool

0,00005 €Diebondtool

0,033 €Underfill+Tool

0,012 €Lot

0,50 €Die

0,10 €SMDs

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erstellt: 2006-10-27

0,30 € ; 19%

0,04 € ; 3%

0,03 € ; 2%

0,50 € ; 32%

0,03 € ; 2%

0,65 € ; 42%

PCB Bumpen sonst. Material Maschine MA Yield Loss

0,60 € ; 32%

0,06 € ; 3%

1,02 € ; 55%

0,09 € ; 5%

0,06 € ; 3%

0,04 € ; 2%

PCB Draht sonst. Material Maschine MA Yield Loss

0,50 € ; 26%

1,02 € ; 53%

0,21 € ; 11%

0,14 € ; 7% 0,04 € ; 2%

0,01 € ; 1%

PCB Draht sonst. Material Maschine MA Yield Loss

Zusammensetzung ModulkostenOptimierte Auslastung100 Kontakte ; 10mm² Chipfläche ; 100k Module/a

Al Wirebonding 1,92€ Au Wirebonding 1,87€ Flip Chip 1,55€

18%8%

5%

erstellt: 2006-10-27

Kapazität Minimalkonfiguration

0

1000

2000

3000

4000

5000

Al-Bonden Au-Bonden Flip Chip

Kap

azitä

t [x1

000

Mod

ule

/ Jah

r]

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Inve

st [x

1000

EU

R]

Kapazität Invest

4 Bonds/s 10 Bonds/s 2,5s / Die

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erstellt: 2006-10-27

Kostenvergleich 100 Kontakte, exklusive Linie (für hohe Stückzahlen)

- €

1,00 €

2,00 €

3,00 €

4,00 €

5,00 €

6,00 €

7,00 €

8,00 €

9,00 €

10,00 €

10 100 1000 10000

Module [x1000 / Jahr]

Kos

ten

/ Mod

ul [E

UR

]

Al Au FC

Technologie: Auslastung, MaschinenAl: 6%, 1Au: 2%, 1FC: 1%, 1

Al: 12%, 1Au: 5%, 1FC: 2%, 1

Al: 58%, 1Au: 23%, 1FC: 12%, 1

Al: 58%, 2Au: 46%, 1FC: 23%, 1

Al: 96%, 6Au: 77%, 3FC: 93%, 1

Al: 96%, 12Au: 93%, 5FC: 93%, 2

erstellt: 2006-10-27

Kostenvergleich 100 Kontakte,optimale Auslastung(geringe Stückzahlen, hoher Produktmix)

- €

0,20 €

0,40 €

0,60 €

0,80 €

1,00 €

1,20 €

1,40 €

1,60 €

1,80 €

2,00 €

10 100 1000 10000

Module [x1000 / Jahr]

Kos

ten

/ Mod

ul [E

UR

]

Al Au FC

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Kosten - Ratio

60%

70%

80%

90%

100%

110%

120%

10 100 1000 10000

Module [x1000 / Jahr]

Rat

io

Al Au FC

60%

70%

80%

90%

100%

110%

120%

10 100 1000 10000

Module [x1000 / Jahr]

Rat

io

Al Au FC

100 Kontakte, exklusive Linie

100 Kontakte, optimale Auslastung

erstellt: 2006-10-27

Maschinenbedarf

100 Kontakte, exklusive Linie

Auslastung77%93%77%28%

Anzahl Maschinen12353110 Million / a

Auslastung23%46%23%3%

Anzahl Maschinen411111 Million / a

SummeGlob Top

Wire-Bonding

Die-BondingSMDAu-Bonden

Auslastung93%58%28%

Anzahl Maschinen522110 Million / a

Auslastung19%12%3%

Anzahl Maschinen31111 Million / a

SummeUnderfillFlip ChipSMDFlip Chip

Auslastung77%96%77%28%

Anzahl Maschinen193123110 Million / a

Auslastung23%58%23%3%

Anzahl Maschinen512111 Million / a

SummeGlob Top

Wire-Bonding

Die-BondingSMDAl-Bonden

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erstellt: 2006-10-27

Für vorliegende Beispiele FC-Technik die vergleichsweisekostengünstigste Montage Technologie

Geringste Anzahl von MaschinenGeringster PersonaleinsatzVoraussetzung: günstige Bumpingkosten (Ni/Au)

Wechsel von e-less- auf galvanisches Bumping (z.B. bei Pitches <200µm und extrem hohen Anschlußzahlen) kann zu signifikanten

Kostenverschiebungen führen

Kostenvorteile von FC Technik schon bei geringenChipanschlußzahlen erkennbar

Al-Bonden meist kostengünstiger als Au-Bondinghoher Goldpreis

Zusammenfassung

erstellt: 2006-10-27

Questions & Answers