LIGA Technologie & Monolithic Compliant Interconnect

Immer höhere Packungsdichten und stetig steigende Signalgeschwindigkeiten bei Halbleiter-Bauelementen lassen es zunehmend schwieriger werden, zu testende Bauteile (DUT – Device Under Test) mit der erforderlichen Signaltreue (Signal Integrity) zu kontaktieren. Traditionelle Federkontaktstifte – produziert mit klassischen Fertigungsmethoden – können nicht im erforderlichen Maß minimiert werden.

Deshalb kommt bei Rosenberger das so genannte LIGA-Verfahren (Lithographie, Galvanik, Abformung) zum Einsatz: Mit Hilfe von Methoden aus der Halbleiterfertigung werden sehr kleine und gleichermaßen komplexe Mechanismen produziert. Ein mit dem LIGA-Verfahren gefertigter MCI-Kontaktstift (Monolithic Compliant Interconnect-Kontaktstift) kann Strukturelemente in einem Größenbereich von 10 µm aufweisen; darüber hinaus werden die mechanischen und elektrischen Eigenschaften aufgrund der speziellen Geometrie des Kontaktstiftes optimiert. Rosenberger fertigt mit dem LIGA-Verfahren aktuell beispielsweise eine Produktreihe von Prüfspitzen explizit für Mikrowellen-Wafer und PCB-Testsysteme.

Diese patentierte Technologie stellt hochpräzise Messungen mit geringem Kontaktwiderstand und ausgezeichneter Impedanzkontrolle sicher. Es erfolgt lediglich ein Übergang des Hochfrequenz-Mikrowellensignals auf die koplanare Kontaktstruktur innerhalb des geschirmten, luftisolierten Prüfspitzenkörpers. Dadurch wird die Signalintegrität bei konstanter Leistung in einem Temperaturbereich von 10 K bis 300 °C aufrechterhalten.                     

Das Kontaktieren des Prüflings mit Rosenberger-Prüfspitzen ist unkompliziert, reproduzierbar und erfordert wesentlich weniger Overtravel als bisher. Der Grund dafür liegt sowohl in dem robusten Design der koplanaren Kontaktstruktur, als auch im Entfallen des Micro-Koaxkabels in der Prüfspitze.

Merkmale der Rosenberger-Prüfspitzen:

• Frequenzbereich: Gleichstrom bis 67 GHz
• Hochleistung 16 W bei 5 GHz
• Standard-Rastermaße: 50 µm bis 2.500 mm
• Kontaktzyklen: > 1.000.000

MCI-Kontaktelemente werden in einem Galvanoformungsprozess gefertigt. Sie erfüllen höchste Präzisionsanforderungen bei gleichzeitig kleinem Formfaktor, denn das Metall wird in einem additiven Verfahren aufgebaut. Rosenberger ist mit diesem Vorgehen in der Lage, Teile im Mikromaßstab mit einer Detailtiefe bis zu 3 µm abzubilden.                         

Das Additivverfahren ermöglicht die Entwicklung extrem kleiner und präzise definierter Formen, die wiederholgenau produziert werden können. Dabei bildet die exakt definierte Geometrie die Grundlage für ein kompaktes und zuverlässiges Design – von Rosenberger maßgeschneidert für den individuellen Anwendungsfall. Denn die Rosenberger-Gruppe verfügt über langjährige Erfahrung und Kompetenz in der Entwicklung und Fertigung von Mikro-Bauteilen. Dabei kommen in den unternehmenseigenen Produktionsstätten innovative Werkzeuge für Design, Simulation und Verifikation zum Einsatz.

Klassische Anwendungsbeispiele der gefertigten Teile sind Interposer oder Board-to-Board Verbindungen. 

Was zeichnet Rosenberger-Produkte aus?

• Hohe Zuverlässigkeit und Lebensdauer
• Ausgezeichnete Signalintegrität
• Hohe Packungsdichte
• Präzise Kontaktkraft
• Geringer und stabiler Kontaktwiderstand