Razicí lis BESI Datacon 2200 EVO

BESI Datacon 2200EVO je plně automatizovaný, ultra přesný, multifunkční systém pro spojování čipů (die-bonding) používaný v procesu balení polovodičů. Jeho hlavním úkolem již není řezání čipů, ale „spojování“.

Mezi jeho hlavní funkce patří:

Spojování čipů (Die Attach): Vybírá jednotlivé nakrájené čipy z rámu destičky a přesně je umisťuje na substrát, rám vývodů nebo jiný čip.

Povrchová montáž (SMT): Kromě holých matric může také spojovat zabalené součástky, ale to není jeho primární funkce.

Vícenásobné procesní aplikace: Nejenže provádí tradiční lepení matricemi (pomocí lepidel, jako je epoxidová pryskyřice), ale také řadu pokročilých balicích procesů.

Jednoduše řečeno, jedná se o montážního robota, který je zodpovědný za jemnou mikromanipulaci s polovodičovými továrnami a dosahuje přesnosti na úrovni mikronů.

II. Základní technologie, funkce a význam pojmu „EVO“

„EVO“ obvykle znamená „Evolution“, což znamená, že tato generace platforem nabízí ve srovnání s předchozími generacemi výrazné zlepšení rychlosti, přesnosti a flexibility.

1. Ultra vysoká přesnost a flexibilita

Přesnost: Přesnost umístění obvykle dosahuje ±15 μm při 3σ nebo lepší. To je zásadní pro umístění stále menších čipů s jemnější roztečí pinů.

Všestranná platforma: 2200EVO je modulární platforma, která se dokáže přizpůsobit široké škále aplikací, od tradičního osazování čipů až po nejsložitější procesy flip-chip, a to nahrazením různých osazovacích hlav a konfigurací.

2. Pokročilá technologie umístění

Termokompresní lepení (TC): Toto je jedna z jejích klíčových pokročilých technologií. Během procesu osazování se na čip současně aplikuje teplo a tlak, čímž se vytváří spolehlivé elektrické a mechanické spojení mezi výstupky čipu a kontaktními plochami substrátu. Toto se široce používá v procesech flip-chip, zejména v 3D pouzdrech s vysokou hustotou.

Laserově asistované lepení (LAB): Použití laseru jako vysoce lokalizovaného zdroje tepla pro ohřev umožňuje dosáhnout rychlejšího náběhu a snížení tepelného namáhání, což je ideální pro teplotně citlivé, ultratenké čipy nebo součástky.

Masové přetavování: Čipy se nejprve umístí a poté se pájejí v přetavovací peci.

3. Výkonný systém vidění a zarovnání

Vícekamerový systém: Vybaven kamerou s vysokým rozlišením směřující nahoru (pro detekci umístění kontaktních plošek na substrátu) a kamerou směřující dolů (integrovanou v umisťovací hlavě pro detekci umístění hrbolů na čipu).

Zpracování obrazu v reálném čase: Pomocí sofistikovaných algoritmů systém v reálném čase vypočítává odchylku (X, Y a θ) mezi výstupky čipu a podložními ploškami a před umístěním ji kompenzuje, čímž zajišťuje dokonalé zarovnání.

Zarovnání třísek s převrácením: Jeho systém vidění dokáže vidět skrz matrici (u některých materiálů) a přímo sledovat pole výstupků na spodní straně, což je klíčové pro dosažení vysoce přesného umístění třísek s převrácením.

4. Modularita a konfigurovatelnost

Uživatelé si mohou vybrat následující na základě potřeb výroby:

Různé umisťovací hlavy: Vyhrazené umisťovací hlavy pro různé velikosti a procesy (například TC a LAB).

Systém podávání: Podporuje zakládání waferů na rám a různé typy systémů pro přepravu substrátů (kolejnice, pracovní stoly atd.).

Dávkovací systém (volitelný): Integrované přesné dávkovací ventily umožňují přesné nanášení tavidla nebo podsypky na podklad před jeho umístěním.

5. Produktivita a spolehlivost

Vysoká propustnost: Optimalizované řízení pohybu a vysokorychlostní umisťovací hlavy dosahují vysokého počtu výrobních cyklů (UPH) při zachování ultra vysoké přesnosti.

Vysoká spolehlivost (provozuschopnost): Je navržen pro náročné prostředí nepřetržité průmyslové výroby 24 hodin denně, 7 dní v týdnu a nabízí vysokou průměrnou dobu mezi poruchami (MTBF) a nízkou průměrnou dobu do opravy (MTTR).

III. Typické aplikace

BESI Datacon 2200EVO se používá především ve špičkových a pokročilých obalových aplikacích:

Flip Chip: Toto je jeho nejklasičtější aplikace, široce používaná v balení čipů, jako jsou CPU, GPU a špičkové ASICy.

Integrované pouzdro 2,5D/3D: Používá se pro připevňování čipů k křemíkovým meziprocesorům nebo pro stohování čip na čip.

Heterogenní integrace: Integruje čipy s různými procesními uzly a funkcemi (jako jsou logické čipy, paměťové čipy a RF čipy) do jednoho pouzdra.

Pouzdro senzorů: Používá se pro přesnou montáž produktů, jako jsou CIS (obrazové senzory) a MEMS senzory.

Balení optoelektroniky: Aplikace, jako je montáž laserů a optických modulů.

IV. Postavení na trhu a shrnutí

Společnost BESI Datacon je světovým lídrem v oblasti flip chip a pokročilé technologie připevňování čipů.

Technologické vedení: Společnost BESI Datacon má silné technické výhody a podíl na trhu, zejména v pokročilých procesech, jako je termokompresní lepení (TCB) a laserové lepení (LAB).

Zaměření na špičkové aplikace: Platforma 2200EVO se zaměřuje na špičkové aplikace vyžadující nejvyšší přesnost, spolehlivost a procesní schopnosti a konkuruje společnostem, jako je ASM Pacific Technology.

Podpora inovací: Jeho zařízení je nezbytným výrobním nástrojem pro mnoho pokročilých architektur pouzder, jako jsou 2,5D/3D integrované obvody.

Stručně řečeno, BESI Datacon 2200EVO je plně automatizovaný systém pro montáž čipů pro pokročilé polovodičové pouzdra, který se vyznačuje ultra vysokou přesností a pokročilými procesními možnostmi, zejména termokompresním spojováním. Představuje současný stav techniky v oblasti montáže čipů a je klíčovou součástí výroby produktů, jako jsou špičkové procesory, čipy s umělou inteligencí a vysokorychlostní komunikační čipy.