ASM SIPLACE CA2 Усъвършенствана машина за поставяне на опаковки

Съвременните продукти тип „система в корпус“ и усъвършенстваните продукти за корпусиране често изискват няколко много различни типа компоненти да бъдат сглобени върху един и същ субстрат. Пасивните компоненти и корпусираните интегрални схеми могат да пристигат в лентови и ролкови подавачи, докато голите полупроводникови кристали трябва да се вземат директно от нарязана пластина, да се проверяват, ориентират и поставят с много по-строг контрол на процеса.

TheASM SIPLACE CA2е разработена за тази смесена производствена среда. Вместо да разделя стандартното SMT поставяне и директната обработка на чипове от пластини на напълно независими етапи на оборудване, CA2 комбинира двата материални потока в една усъвършенствана платформа за поставяне. Тя може да обработва SMD, доставени от захранващо устройство, да извършва закрепване на чипове от пластина и да обработва flip-chip поставянето за компактни, високо интегрирани електронни сглобки.

Това прави SIPLACE CA2 особено подходящ за производителите, оценяващиоборудване за свързване на полупроводникови матрициза SiP модули, силова електроника, вградени компоненти, опаковки на ниво пластина и други приложения, където конвенционалните SMT възможности сами по себе си не са достатъчни.

Какъв тип машина е ASM SIPLACE CA2?

SIPLACE CA2 може да се опише най-добре като високоскоростна хибридна платформа за сглобяване на полупроводници и SMT. Тя не е ограничена до един-единствен източник на материали или един традиционен процес на опаковане.

В зависимост от инсталираната конфигурация на машината, CA2 може да координира няколко производствени задачи:

• Изберете стандартни SMD компоненти от лентови и ролкови подавачи.

• Извадете известните добри матрици директно от нарязана пластина.

• Поставете голите матрици в ориентация за прикрепване на матрицата.

• Завъртете и поставете матриците за сглобяване с обръщане на чипа.

• Процесните компоненти се доставят чрез тави или специализирани превозвачи.

• Нанесете флюс или друга среда за потапяне преди поставяне.

• Проверявайте матриците и компонентите по време на процеса на поставяне.

• Запишете връзката между първоначалната позиция на пластината и крайната позиция на субстрата.

Резултатът е производствена платформа, която може да свързва процеси, традиционно свързани с машина за SMT поставяне и машина за свързване на полупроводникови кристали.

Защо усъвършенстваните опаковъчни линии се нуждаят от хибридна платформа за поставяне

Конвенционалната SMT линия е високоефективна, когато повечето материали се доставят в стандартизирани захранващи устройства. Усъвършенстваното опаковане представя различно предизвикателство, тъй като крайният продукт може да комбинира пасивни елементи, опаковани полупроводници, сензори, силови кристали и неопаковани интегрални схеми върху един субстрат.

Когато тези материали се обработват на отделно оборудване, производството може да изисква допълнителни трансфери, междинно съхранение, отделни програмни среди и по-сложна проследимост. Голите чипове може също да се нуждаят от преобразуване в лентови опаковки, преди да могат да влязат в конвенционален процес на SMT поставяне.

SIPLACE CA2 запълва тази производствена празнина, като въвежда директното боравене с пластините в SMT-ориентирана платформа. Чиповете могат да бъдат взети от пластината и въведени в последователността на поставяне заедно с компонентите, доставяни от захранващото устройство, намалявайки броя на несвързаните етапи на процеса.

CA2 в сравнение с конвенционален маршрут за разделно производство

Най-подходящият производствен маршрут все още зависи от обема на продукта, гамата от чипове, химичния процес, дизайна на субстрата и съществуващата фабрична инфраструктура. CA2 е особено ценен, когато както SMT компонентите, така и чиповете, доставени от пластини, трябва да се обработват многократно в рамките на едно и също продуктово семейство.

Основни спецификации на ASM SIPLACE CA2

Публикуваните максимални стойности описват възможностите на платформата. Действителният производствен капацитет зависи от инсталираната глава, размерите на кристала, състоянието на пластината, дизайна на субстрата, опциите на процеса, изискванията за инспекция и състава на компонентите.

Директна обработка на пластини и поток на материали

Една от най-важните възможности на CA2 е способността му да обработва кристали директно от нарязана пластина. В традиционния работен процес, базиран на подаващо устройство, голите кристали може първо да се нуждаят от прехвърляне върху лента или друг стандартизиран носител преди поставянето им.

Директната обработка на пластини може да премахне или намали тази междинна стъпка на преобразуване. Това може да осигури няколко оперативни предимства:

• По-малко операции по подготовка и обработка на материали, свързани с лентата.

• Намалени изисквания за съхранение на преработени материали за матрици.

• По-малко отпадъци от лента и носители, свързани с преопаковането на матрици.

• По-малко дейности по попълване и снаждане на материали за матрици.

• По-добра връзка между данните от картата на пластините и окончателните записи за разположение.

• По-гъвкаво използване на множество матрици в сложни SiP продукти.

CA2 използва функции за обработка на пластини и буфериране на чипове, за да отдели отнемащата време подготовка на чиповете от последователността на поставяне. Този паралелен процес помага за поддържане на производствения капацитет, докато чиповете се подготвят за вземане и поставяне.

Производство на матрици и Flip-Chip

Поставяне на прикрепване на матрица

При процеса на закрепване на чип, полупроводниковият чип се отстранява от пластината и се поставя в желаната ориентация върху субстрата. В зависимост от продукта и опциите на машината, процесът може да включва потапяне на материала, проверка на чипа и контролирано поставяне с ниска сила.

Поставяне на флип-чип

Сглобяването с обръщане на чипа изисква кристалът да бъде правилно ориентиран, така че активната му страна и структурата на взаимовръзките да са обърнати към подложката. Точността на поставяне, състоянието на кристала, преносът на поток и картографирането на подложката стават особено важни, когато размерите на издатините и разстоянието между компонентите са малки.

Смесено SMT и поставяне на матрици

CA2 може да комбинира чипове, доставени от пластини, с конвенционални компоненти, избрани от съвместимиASM SMT захранващи устройстваТова позволява един продукт да включва резистори, кондензатори, пакетирани интегрални схеми и няколко вида голи кристали, без всяка група материали да се третира като напълно отделен проект за сглобяване.

Опции за поставяне на главата и точност

Машината може да бъде оборудвана с позиционираща глава CP20 за високоскоростна и прецизна работа с компоненти. CP20 е предназначена за малки и чувствителни компоненти и поддържа функции за безконтактно поемане и позициониране с нулева сила.

Публикуваните възможности на CP20 включват:

• Диапазонът на компонентите, започващ от метрика 0201.

• Максимални размери на компонентите до приблизително 8,2 × 8,2 мм.

• Височина на компонентите до приблизително 4 мм.

• Производителност на поставяне до 38 000 компонента на час за съответната конфигурация на главата.

• Точност до ±10 µm при 3 сигма.

Необходимият клас на точност трябва да се избере според размерите на матрицата, стъпката на свързване, размера на топката или издатината, толеранса на основата и изискванията за добив на продукта. Машина, конфигурирана за стандартно поставяне от 20 µm, не трябва автоматично да се приема, че осигурява опционалния клас на обработка от 10 µm.

Обмен на пластини и производство на множество кристали

Сложните SiP продукти могат да съдържат няколко различни чипа. Ръчната смяна на материалите на пластините за всеки тип чип би създала сериозно производствено затруднение. Системата за смяна на пластини CA2 е проектирана да поддържа множество типове пластини и да предоставя необходимия материал на процеса на поставяне, когато производствената програма се промени.

С подходящата конфигурация, системата от пластини може да побере до 50 различни пластини. Тази многочипова способност е особено полезна за продукти, които комбинират процесори, памет, сензори, комуникационни кристали и захранващи компоненти в един компактен корпус.

Когато оценявате налична машина, потвърдете:

1. Инсталираната система за смяна на пластини и броят на поддържаните позиции за пластини.

2. Поддържани диаметри на пластините и спецификации на рамката на пластините.

3. Конфигурация с ежектор на пластини, обръщане на кристала и буферен модул.

4. Съвместимост с необходимия формат на картата на вафлите.

5. Максимални и минимални размери на матрицата.

6. Поддържана дебелина на матрицата и състояние на матрицата.

7. Налични данни за разпознаване на лоши матрици и данни за известни добри матрици.

Конфигурации на субстрата и конвейера

CA2 може да бъде конфигуриран за различни потоци на субстрата, вместо да бъде ограничен до един конвенционален формат на печатни платки.

Еднолентов конвейер

Еднолентова конфигурация може да поддържа големи панели, вградени печатни платки и специализирани подложки. Публикуваните формати достигат до 620 × 700 мм за избрани класове на точност и машинни конфигурации.

Двулентов конвейер

Двулентовият транспорт е подходящ за стандартни печатни платки и SiP подложки, където паралелното боравене с платките може да подобри използването на линията. Поддържаните размери варират в зависимост от избрания режим на конвейера и изискванията за точност.

Чип-върху-пластмаса и специализирани носители

Наличните опции могат да поддържат и процеси „чип върху пластина“, JEDEC тарелки, J-образни лодки, дебели плоскости и деформирани подложки. Тези функции трябва да се проверят спрямо действително инсталираната конфигурация на машината.

Инспекция, потапяне и контрол на процеса

Високата скорост на поставяне сама по себе си не е достатъчна за усъвършенствано опаковане. Процесът трябва също така да провери състоянието на матрицата, качеството на захващане, ориентацията и нанасянето на материала.

В зависимост от избраните опции, CA2 може да поддържа:

• Откриване на наличие на компоненти и отчитане на контакти.

• Проверка за пукнатини и отчупвания на щанцата.

• Детекция на флюс или потапящ се материал.

• Проверка на спояваща паста преди или след поставянето ѝ.

• Картографиране на субстрата и корекция на разположението.

• Обмен на данни от процеса с фабрични системи.

• Производствени функции със затворен цикъл, когато е инсталирано съвместимо оборудване за инспекция.

Линейна потапяща единица може да се използва, когато матриците изискват флюс или друга преносна среда преди поставянето им. Избраната потапяща плоча, свойствата на материала, височината на прехвърляне и настройките за проверка трябва да бъдат квалифицирани за действителния процес на матрицата и субстрата.

Проследимост на ниво единична матрица

Сглобяването на полупроводници често изисква по-подробни записи за материалите, отколкото конвенционалното проследяване на партиди компоненти. CA2 поддържа проследяване на отделен чип от първоначалната му позиция върху пластината до крайното му местоположение върху сглобения субстрат.

Това може да помогне на производствените екипи да се свържат:

• Идентификация на пластината и информация за картата на пластината.

• Първоначална позиция на реда и колоната на зара.

• Резултати от вземането и проверката на матрицата.

• Краен сериен номер на платката или подложката.

• Координати за разположение в готовия продукт.

• Данни за процеса и оборудването, събрани по време на монтажа.

Крайният обхват на проследимост зависи от инсталирания софтуер, фабричните интерфейси, клиентската база данни и интеграцията на производствената система.

Интеграция с усъвършенствана опаковъчна линия

SIPLACE CA2 може да се използва като централна хибридна машина за позициониране или да се комбинира с допълнително високоскоростно и високоточно оборудване. ASMPT определя SIPLACE TX micron като допълваща платформа за производство на SiP, където двете машини са разположени в една и съща линия.

Конфигурацията на линията може да включва:

1. Зареждане и идентификация на субстрата.

2. Нанасяне на спояваща паста, лепило или флюс.

3. Проверка на отпечатания или раздаден материал.

4. Високоскоростно поставяне на конвенционални SMD компоненти.

5. Директно закрепване на пластина или поставяне на чип чрез обръщане на чипа върху CA2.

6. Инспекция след настаняване.

7. Процеси на преформоване, втвърдяване или последващо опаковане.

8. Окончателна проверка, тест и запис на проследимостта.

Правилният дизайн на линията зависи от последователността на процеса, времето за такт, обработката на субстрата, изискванията за чистота в помещението и дали CA2 изпълнява всички стъпки на поставяне или само специализираните операции по обработка на матриците.

Типични продукти и приложения

• Системни модули в пакета:Сглобки, комбиниращи няколко голи кристала, корпусирани интегрални схеми и пасивни компоненти.

• Комуникационни модули:Компактни RF, 5G, мрежови и безжични електронни корпуси.

• Автомобилна електроника:Сензорни, контролни и високоинтеграционни модули, изискващи подробна проследимост.

• Силови полупроводникови продукти:Силови кристали и поддържащи SMD компоненти, сглобени върху специализирани подложки.

• Опаковки на ниво вафла:Процеси, включващи поставяне върху пластини или подложки, получени от пластини.

• Опаковка на ниво панел:Усъвършенствано опаковане на панели с по-голям формат.

• Вградена електроника:Компоненти и чипове, поставени във или върху вградени печатни платки.

• Сензорни и медицински модули:Компактни сглобки, съдържащи чувствителни голи чипове и управляваща електроника.

• Модули за компютърни технологии и интелигентни устройства:Продукти с висока плътност, изискващи множество компонентни формати.

Кога SIPLACE CA2 е подходящ избор?

CA2 трябва да се вземе предвид, когато изискването за производство включва няколко от следните условия:

• Продуктът комбинира SMD-та, захранвани от захранващото устройство, и голи кристали.

• Щиповете трябва да се вземат директно от една или повече пластини.

• Процесите на прикрепване на матрици и обръщане на чипа са необходими в едно и също продуктово семейство.

• Производството изисква множество видове матрици с честа смяна на материалите.

• Точността на поставяне трябва да достигне класове на процес 20 µm, 15 µm или 10 µm.

• Изисква се проследимост на единична матрица.

• Производителят иска да намали залепването на лентата върху матрицата и междинната обработка на материала.

• Оборудването трябва да комуникира както със SMT, така и със системите на фабриката за полупроводници.

• Големи панели, SiP основи или специализирани носители трябва да бъдат обработени.

Специализирана машина за свързване с матрици може да е по-подходяща, когато приложението изисква специализирана сила на свързване, нагряване, втвърдяване, дозиране или размери на матриците извън наличната конфигурация CA2. Поради това, преди да изберете машината, трябва да се направи преглед на процеса.

Налично оборудване ASM SIPLACE CA2

Употребяваните или употребявани машини SIPLACE CA2 могат да се различават значително, дори когато външното обозначение на модела е едно и също. Инсталираната система за пластини, главата за поставяне, конвейерът, класът на точност, опциите за инспекция и софтуерът определят какво може да обработва отделната единица.

Преди офертата е необходимо да се потвърди следната информация за оборудването:

Поддръжка на машини, подавателни устройства и резервни части

Доставката на оборудване може да бъде съобразена с необходимия размер на подложката, формат на пластината, гама от компоненти, ниво на точност и приложение на процеса. В зависимост от наличността, поддръжката може да включва:

• Пълни машини ASM SIPLACE CA2.

• Съвместими глави за поставяне и компоненти на главите.

• Части за смяна и работа с пластини.

• ASM SIPLACE захранващи устройства и резервни части за захранващи устройства.

• Стандартни и специфични за приложението дюзи.

• Камери, сензори и компоненти за инспекция.

• Двигатели, задвижвания, контролни табла и кабели.

• Конвейер и компоненти за обработка на субстрата.

• Монтаж, опаковане и поддръжка при международни превози.

Необходима информация за съпоставяне на оборудване

За по-точна препоръка за машина, предоставете:

1. Описание на продукта и процеса.

2. Необходим е процес на прикрепване на матрица, обръщане на чипа или смесено поставяне.

3. Размери на кристала, дебелина и диаметър на пластината.

4. Брой различни видове матрици за всеки продукт.

5. Най-малкият и най-големият SMD корпус.

6. Размери, дебелина и материал на основата.

7. Необходима точност на поставяне.

8. Очакван почасов или годишен обем на производство.

9. Необходим капацитет на подаващото устройство, тавата и пластината.

10. Изисквания за фабричен интерфейс и проследимост.

11. Предпочитано състояние на оборудването и държава на местоназначение.

Често задавани въпроси относно ASM SIPLACE CA2

Какъв производствен проблем решава SIPLACE CA2?

Той е насочен към продукти, които изискват както конвенционални SMT компоненти, така и голи полупроводникови кристали. CA2 обединява поставянето на компоненти на базата на фидери и директната обработка на кристали с пластини в координирана машинна платформа.

Може ли CA2 да замени всеки конвенционален апарат за свързване на матрици?

Няма една-единствена машина, която да е подходяща за всеки полупроводников процес. CA2 е оптимизирана за високоскоростно хибридно поставяне, закрепване на чипове и приложения с обръщане на чипове. Процесите, изискващи специализирано нагряване, сила на свързване, втвърдяване или необичайни формати на чипове, трябва да се оценяват отделно.

Изисква ли машината щанци да се доставят на лента?

Не. Една от основните му възможности е директното вземане на чипове от нарязана пластина. Може също така да обработва стандартни SMD компоненти, доставени чрез съвместими лентови и ролкови подавачи.

Могат ли да се използват няколко различни пластини в една производствена установка?

Да. С подходящата система за смяна на пластини, машината може да побере до 50 различни пластини, което я прави подходяща за продукти с множество кристали.

Каква е разликата между прикрепване на чип и поставяне на чип чрез обръщане на чипа на CA2?

При закрепването на чипа, чипът се поставя в необходимата ориентация с лицевата страна нагоре, докато при обработка с обръщане на чипа, чипът се обръща и се поставя с връзката към основата. Точната последователност зависи от инсталираните модули и производствения процес.

Може ли CA2 да работи в същата линия като SIPLACE TX micron?

Да. Двете платформи могат да се допълват взаимно в усъвършенствани линии за опаковане и SiP, като TX micron поддържа високоскоростно и прецизно поставяне, а CA2 обработва директно поставяне на пластини и хибридни процеси.

Поддържа ли CA2 производство в чисти помещения?

Платформата се предлага с конфигурации, съвместими с чисти помещения, и стандартни за полупроводници. Сертификацията и състоянието на отделната употребявана машина трябва да бъдат потвърдени преди покупка.

Как трябва да се оцени използван SIPLACE CA2?

Прегледайте идентификацията на машината, позициониращите глави, класа на точност, модулите за пластини, конвейера, софтуера, функциите за проверка, работното състояние и включените аксесоари. Самото име на модела не определя пълния капацитет на процеса.

Включени ли са подаващите устройства и аксесоарите за пластини?

Обхватът на доставката варира в зависимост от машината и офертата. Подаващите устройства, дюзите, рамките за пластини, аксесоарите за работа и резервните части трябва да бъдат посочени отделно в окончателната оферта за оборудване.

Каква информация трябва да бъде изпратена със запитване?

Предоставете спецификациите на кристалите и пластините, гамата от компоненти, размерите на подложките, необходимия процес, целевата точност, производствения обем, предпочитаното състояние на машината и дестинацията за доставка.

Свържете се с нас, за да ни кажете формата на вашата пластина, гамата от чипове, размера на подложката и необходимия процес на сглобяване, за да проверите наличните конфигурации на ASM SIPLACE CA2 и опциите за доставка.