Bodo Eilken, Infineon Technologies

Infineon hat im Jahr 2000 das Projekt „Green electronics“ begonnen und 2001 die Meilensteine festgelegt. In 2002 lieferte der Halbleiterhersteller erste Produkte auf Kundenwunsch. Im Jahr 2003 wurden grüne Produkte in allen Segmenten angekündigt und 2004 begann die Umstellung für Logik-IC. Damit war 50% des Produktspektrums umgestellt. Im kommenden Jahr  2005 folgen die Produkte für die Automotive-Industrie.

Ein „grünes“ Bauelement muss bleifrei, halogenfrei und prozessstabil sein. Es wird als „grün“ klassifiziert, wenn es den Vorgaben in der RoHS entspricht. In der J-STD-20C sind die Bauelementespezifikationen aufgeführt. Dieser Rückgriff ist vorerst nötig, bis die internationalen IEC-Normen verfügbar sind. Gekennzeichnet werden die „grünen“ Produkte durch die Voranstellung eines „G“ vor dem Datecode. Infineon versieht die Anschlüsse der Bauteile mit  Mattzinn. Die Lotkugeln an den BGAs bestehen aus Zinn-Silber-Kupfer (SnAgCu). Mit diesen Materialien ist eine gute Verarbeitung im Wellen- und Reflow-Lötprozess gewährleistet; eine besondere Anpassung ist nicht notwendig.

Allerdings muss die Prozesstemperatur entsprechend eingestellt werden. Die Zuverlässigkeit wurde mit Zykeltests überprüft. Auch beim Verarbeiten von bleifreien Bauteilen in bleihaltigen Prozessen (Rückwärtskompatibilität) sind in der Übergangszeit keine Schwierigkeiten zu erwarten. Bei BGAs dagegen ist die Lötverbindung bei Temperaturen unter 230°C kritisch. Die Prozesstemperatur muss deutlich höher sein. Andernfalls ist eine gute Absetzung und Zentrierung des Bauteiles nicht gegeben. Die Akzeptanz der Zinnoberfläche an den Bauteilanschlüssen ist allerdings regional unterschiedlich: In Japan ist die Lötoberfläche voll akzeptiert, in Europa herrscht geteilte Meinung und in den USA Akzeptanz in einigen Segmenten.

Viele Bauteilehersteller sind mit dieser Situation konfrontiert. Darum sind als Alternativoberfläche Nickel Palladium Gold (NiPdAu) und in Japan Zinn Wismut (SnBi) im Gespräch. Die Standards erarbeitet Infineon in enger Zusammenarbeit mit drei weiteren namhaften Bauelementenherstellern innerhalb der E4-Gruppe.

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