Eine der gängigsten Methoden zur Herstellung einer Verbindung zwischen Chip und Substrat ist das Epoxid-Die-Bonding-Verfahren. In einem ersten Schritt wird der leitende oder nichtleitende Klebstoff aufgetragen, der üblicherweise als Epoxidklebstoff oder kurz „Epoxid“ bezeichnet wird.

Hierfür gibt es verschiedene Methoden (Nadeldosierung, Stempeln, Spritzen usw.). Im nächsten Schritt wird die Matrize mit Hilfe des Vakuum-Bondkopfes der Maschine in das Epoxidharz eingelegt. Der Klebstoff wird dann innerhalb einer vom Lieferanten festgelegten Temperatur und Aushärtezeit durch Wärme ausgehärtet.

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Viele DIE-Attach-Anwendungen erfordern ein Verbindungsmedium zwischen Chip und Substrat. Dies kann für die mechanische Stabilität, die elektrische Kontaktierung oder zum besseren Löten erforderlich sein. Beim Stamping überträgt ein Stempel ein flüssiges oder pastöses Medium wie Flussmittel, Klebstoffe oder Lotpaste auf ein Substrat oder eine Bauteiloberfläche.

Im Gegensatz zu einem Dispenser fließt das Medium nicht durch eine Nadel auf eine definierte Fläche, sondern das Stempelwerkzeug überträgt das Medium entsprechend seiner Geometrie auf das Substrat oder einen anderen Träger. Prägewerkzeuge werden auch als Pin-Transfer- oder Tampondruckwerkzeuge bezeichnet. Die Werkzeuge gibt es in vielen verschiedenen Geometrien und Ausführungen, z. B. mit einem Kreuz, einem Stern, einem einzelnen Punkt oder auch als Mehrfach-Stiftgitter. Stanzen ist sehr präzise, kann verschiedene Formen übertragen und sehr kleine Punkte realisieren.

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Die Stacking ist ein Montageverfahren, bei dem mehrere Chips auf einem Substrat übereinander gestapelt werden. In diesem Fall wird auch ein Pin auf den Chip gestapelt. Die Verbindungen zwischen Substrat, Die und Pin werden durch einen Klebstoff gewährleistet, der im Tauchverfahren aufgetragen wird.

Diese vertikale Integration ermöglicht eine kompakte Anordnung verschiedener Schaltkreise mit unterschiedlichen Abmessungen auf einer sehr kleinen Fläche, was nicht nur Platz spart, sondern aufgrund kürzerer Signalwege zwischen den Schaltkreisen auch zu einer höheren Leistung des Bauteils führt.

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UV DIE Bonding ist eine spezielle Klebetechnologie, bei der flüssiger Klebstoff mit ultraviolettem (UV) Licht ausgehärtet wird. Im Gegensatz zu Epoxidharz, das je nach Art des Klebstoffs unterschiedliche Zeiten und Temperaturen zum Aushärten benötigt, bleibt UV-Klebstoff in seinem flüssigen Zustand, bis er energiereicher UV-Strahlung ausgesetzt wird.

Die Vorteile dieser Technologie liegen darin, dass der UV-Klebstoff erst dann aushärtet, wenn die UV-Lichtquelle proaktiv eingesetzt wird. UV-Epoxide haben eine längere Lebensdauer und eine viel kürzere Aushärtezeit. Die Aushärtungszeit bei UV-Lichteinwirkung beträgt in der Regel nur wenige Sekunden. Diese Technologie wird häufig für Inline-Prozesse sowie für temperaturempfindliche Bauteile eingesetzt.

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Ultraschallbonden ist ein Bondverfahren zur Herstellung einer elektrisch leitenden und mechanischen Verbindung zwischen dem Chip und einem Substrat. Beim Kaltreibschweißen werden Druck und Ultraschallschwingungen (Reibung) eingesetzt, um eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen.

Da das Verfahren bei Raumtemperatur angewendet werden kann, ist im Gegensatz zum Thermosonic Bonding keine zusätzliche Erwärmung des Substrats erforderlich. Temperaturempfindliche oder schwer zu erwärmende Bauteile können mit dem Ultraschallbonden bearbeitet werden.

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Während des Sinterprozesses wird der Chip durch Silberpaste nicht nur elektrisch, sondern auch thermisch mit dem Substrat verbunden. Dies geschieht mit Hilfe von Wärme (über 220°C) und einem Druck von mindestens 50 bar bis zu 300 bar.

Die Silberpartikel werden durch Diffusionsprozesse miteinander verbunden. Der Vorteil gegenüber normalen Lötverfahren ist die sehr hohe thermomechanische Stabilität, die vor allem in der Leistungselektronik erforderlich ist.

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Ein Haftvermittler kann verwendet werden, um Preforms, DIEs oder Chips nach dem Ablegen auf dem Substrat zu positionieren und zu fixieren. Dadurch wird verhindert, dass sich das platzierte Bauteil beim anschließenden Transport oder bei weiteren Prozessschritten bewegt oder in eine Schieflage geraten kann. Der Vorteil eines Haftvermittlers besteht darin, dass er auf die gedruckte Sinterpaste mittels Dispensen oder Jetten durch den DIE Bonder einfach aufgebracht werden kann. Dies trägt insbesondere zur Verbesserung der Prozesszuverlässigkeit beim Sintern und Vakuumlöten bei.

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