Auswahl der Die-Bonding-Maschine: Epoxid, Eutektikum, Weichlöten oder Sintern

Die Auswahl einer Die-Bonding-Maschine beginnt mit dem für das Produkt erforderlichen Verbindungsverfahren. Epoxid-, eutektisches Löten, Weichlöten und Silbersintern können alle als Die-Bonding bezeichnet werden, benötigen aber nicht dasselbe Materialzuführungssystem, denselben Bondkopf, dieselbe Heizmethode, dieselbe Atmosphäre, dieselbe Kraftregelung oder dieselbe nachgelagerte Ausrüstung.

Eine Maschine, die einen Chip aufnehmen und präzise platzieren kann, ist daher nicht automatisch in der Lage, den erforderlichen Chip-Attach-Prozess durchzuführen. Die Chiprückseite, die Substratoberfläche, der Wärmepfad, die elektrische Verbindung, die Anforderungen an die Klebeverbindung und das Produktionsvolumen müssen berücksichtigt werden, bevor verschiedene Maschinenmodelle verglichen werden.

Die praktische Auswahlaufgabe besteht darin, die Produktanforderungen mit dem Bindemittel, der Prozessabfolge und der Konfiguration der installierten Maschine zu verknüpfen.

Beginnen Sie mit dem erforderlichen Ergebnis der Die Attach.

Das Verbindungsverfahren sollte der Funktion der Endbaugruppe angepasst sein. Ein kostengünstiges Sensorgehäuse, ein Hochleistungs-SiC-Modul und eine Präzisionslaserbaugruppe erfordern zwar alle eine Chipplatzierung, ihre thermischen, elektrischen und mechanischen Anforderungen können jedoch zu sehr unterschiedlichen Geräteausrichtungen führen.

Diese Anforderungen sollten definiert werden, bevor ein Käufer fragt, ob eine bestimmte Die-Bonder-Maschine „epoxidfähig“ oder „sinterfähig“ ist. Selbst bei gleicher Prozessbezeichnung können für verschiedene Gehäuse unterschiedliche Maschinenmodule erforderlich sein.

Wie sich die wichtigsten Die-Bonding-Verfahren unterscheiden

Die Tabelle zeigt die Hauptausrichtung der Ausrüstung. Sie definiert kein universelles Prozessrezept. Die genaue Konfiguration hängt vom gewählten Material, Werkzeug, Substrat, Produktionsweg und den Qualifikationsanforderungen ab.

Epoxidharz-Die-Bonding priorisiert Materialkontrolle und Aushärtung

Epoxidharz ist weit verbreitet, da es viele Gehäuseformen ermöglicht und mit verschiedenen Verfahren aufgetragen werden kann. Leitfähiges Epoxidharz kann elektrische und thermische Verbindungen herstellen, während nichtleitendes Material für die mechanische Befestigung oder die elektrische Isolation sorgen kann.

Der Die Bonder kann Epoxidharz auftragen durch:

• Abgabe unter Zeitdruck

• Schneckenförderer

• Düsenabgabe

• Nadelübertragung oder Stempelung

• Der Einbruch

• vorappliziertes Klebematerial

Die richtige Methode hängt von der Materialviskosität, dem Füllstoffgehalt, der Auftragsgröße, dem Muster, der Gehäusegeometrie und der Produktionsgeschwindigkeit ab. Ein Dosiergerät, das für ein bestimmtes Epoxidharz geeignet ist, sollte nicht automatisch für alle gefüllten oder ungefüllten Formulierungen verwendet werden.

Wichtige Funktionen der Epoxidharzmaschine

• Stabiles Dosier- oder Stempelvolumen

• Materialtemperatur- und Topfzeitkontrolle, wo erforderlich

• Präzise Werkzeugplatzierung, bevor sich das Material bewegt oder aushärtet.

• Programmierbare Einsetzkraft und Klebehöhe

• Kontrolle der Klebefugendicke und der Werkzeugneigung

• Sichtprüfung vor und nach der Verklebung

• Zuverlässiger Transfer zum erforderlichen Aushärtungsprozess

Beim Auftragen von Epoxidharz werden häufig niedrigere Prozesstemperaturen als beim Löten von Metallen verwendet, die vollständige Baugruppe hängt jedoch weiterhin vom vorgegebenen Aushärtungsprofil ab. Ein erfolgreiches Auftragen garantiert nicht, dass die endgültige, ausgehärtete Verbindung die thermischen, elektrischen oder Zuverlässigkeitsanforderungen erfüllt.

Ein aktuelles Beispiel für eine Hochgeschwindigkeits-Epoxidharzplattform ist dieBESI ESEC 2100 hS ChipbonderDies kann als eine Ausrüstungsrichtung betrachtet werden. Die tatsächliche Eignung hängt jedoch weiterhin von der angebotenen Maschinenkonfiguration und dem angestrebten Paket ab.

Eutektisches Die-Bonding erfordert kontrollierte Wärme- und Oberflächenbedingungen

Beim eutektischen Die-Bonding entsteht eine metallische Verbindung durch Erhitzen einer Legierung oder eines Vorformlings unter definierten Bondbedingungen. Das Verfahren wird häufig dann eingesetzt, wenn das Produkt eine hohe Wärmeleitfähigkeit, elektrische Leitfähigkeit, hohe Platzierungsgenauigkeit oder eine kontrollierte metallische Verbindung erfordert.

Die Maschine und die Werkzeuge müssen möglicherweise Folgendes unterstützen:

• Vorabgeschiedenes Lot oder separate Vorformlingshandhabung

• Schnelles und wiederholbares Erhitzen und Abkühlen

• Kontrollierte inerte oder reduzierende Atmosphäre, wo erforderlich

• Programmierbare Schrubb- oder Matrizenbewegung

• Genaue Haftkraft und Hafthöhe

• Werkzeuge, die bei der Prozesstemperatur stabil bleiben

• Sichtausrichtung, bevor die Oberflächen verdeckt werden

Das Abreiben kann dazu beitragen, Oberflächenfilme aufzubrechen, die Benetzung zu verbessern und eingeschlossene Gase in entsprechenden Prozessen zu reduzieren. Es sollte jedoch nicht als universelle Voraussetzung oder als Ersatz für eine korrekte Oberflächenvorbereitung und Temperaturkontrolle angesehen werden.

Beim eutektischen Prozess muss auch das Verhalten des Werkzeugs im geschmolzenen Zustand der Legierung berücksichtigt werden. Unzureichende Unterstützung, übermäßige Bewegung oder ein ungeeignetes Temperaturprofil können die Ausrichtung, die Dicke der Klebefuge und die Bildung von Poren beeinträchtigen.

Die Chipverbindung mit Weichlötverfahren steht in engem Zusammenhang mit der Stromerzeugung.

Das Soft-Lot-Die-Bonding wird häufig für Leistungshalbleiter- und Leadframe-Anwendungen mit hohem Volumen evaluiert, die einen leitfähigen Wärmepfad zwischen dem Chip und seinem Träger erfordern.

Obwohl sowohl eutektische als auch Weichlötverfahren metallische Werkstoffe und Hitze verwenden, dürfen sie nicht als identisch betrachtet werden. Lötmittelform, Schmelzverhalten, Dosierverfahren, Atmosphäre, Leadframe-Transport und Produktionsablauf können sich erheblich unterscheiden.

Bereiche der Weichlötausrüstung, die zu bestätigen sind

• Lötdraht, Lötpaste, Vorformling oder andere Materialzuführungsmethode

• Konsistenz beim Dosieren oder Lötvorbereitung

• Beheizter Bondkopf, Bühne oder Prozesszone

• Gas- und Oxidationskontrollanordnung

• Chipaufnahme und -platzierung während des Lötprozesses

• Handhabung von Leadframes, Streifen oder Leistungsmodulen

• Prozessvisualisierung und Fehlerüberwachung

• Abkühlung und Transfer nach dem Verkleben

Anlagen für das Weichlöten in großen Stückzahlen sind oft anwendungsspezifischer als flexible Chipbonder für Forschung und Entwicklung. Ein Käufer, der eine bestehende Produktionsmaschine ersetzen möchte, sollte den gesamten Material- und Leadframe-Prozess vergleichen und nicht nur die Platzierungsgenauigkeit und den maximalen Durchsatz.

Für das Silbersintern ist ein vollständiger Fixier- und Sinterprozess erforderlich.

Silbersintern findet zunehmend Anwendung bei Leistungselektronikgeräten, die eine hohe thermische Leistungsfähigkeit und einen Langzeitbetrieb unter anspruchsvollen Temperaturbedingungen erfordern. Das Material bildet seine endgültige Verbindung nicht durch herkömmliche Epoxidharzhärtung oder Löten.

Je nach gewähltem Material und Produktionsprozess kann der Ablauf Folgendes umfassen:

1. Aufbringen von Silberpaste, -folie oder einem anderen Sintermaterial auf das Substrat oder den Chip

2. Auswählen und präzises Platzieren des Würfels

3. Kontrolle der anfänglichen Klebefugendicke

4. Die Matrize wird fixiert, damit sie während des Transports stabil bleibt.

5. Überführen der Baugruppe in einen Druck- oder drucklosen Sinterprozess

6. Anwendung der erforderlichen Kombination aus Hitze, Kraft, Atmosphäre und Zeit

Einige Verfahren nutzen hochfestes Fixieren oder druckunterstütztes Sintern, andere verwenden drucklose Materialien. Der gewählte Die-Bonder muss daher auf den jeweiligen Materialprozess abgestimmt sein und nicht auf den allgemeinen Begriff „Silbersintern“.

Wichtige Ausrüstungsaspekte sind:

• Pastenauftrag, Filmprägung oder Transferfilmhandhabung

• Dünnschicht-Aufnahme und -Unterstützung

• Beheizbarer Bondkopf und Bühnenkapazität

• Programmierbare Bindungskraft

• Kontrolle der Klebefugendicke und der Werkzeugneigung

• Automatischer Werkzeugwechsel für verschiedene Werkzeuge und Produkte

• Stabile Übergabe an die abschließende Sinterpresse oder den Ofen

Eine Chipbondierungsanlage kann die Platzierungs- und Fixierschritte durchführen, ohne die endgültige Sinterverbindung herzustellen. Daher muss die gesamte Produktionslinie überprüft werden, nicht nur die Bestückungsmaschine.

Der Materialfluss kann genauso wichtig sein wie die Verbindungsmethode.

Nachdem die Prozessrichtung festgelegt wurde, muss bestätigt werden, wie die Matrize, das Bindemittel und das Substrat in die Maschine gelangen.

Eine Multiprozessplattform kann mehrere Bondverfahren unterstützen, jedoch nur dann, wenn die erforderlichen Dosierer, Heizgeräte, Köpfe, Werkzeuge, Atmosphärenregler und Softwareoptionen auch tatsächlich installiert sind.

DerBESI Datacon 2200 EVO Die-Bonding-MaschineEs veranschaulicht, wie Waferhandling, Werkzeugwechsel, Dosieren und Heiß- oder Kaltprozesse in einer flexiblen Plattform kombiniert werden können. Die Konfiguration der angebotenen Maschine muss jedoch noch individuell geprüft werden.

Eine praktische Auswahlreihenfolge für Die-Bonding-Maschinen

1. Definiere das letzte Gelenk.Festlegung der thermischen, elektrischen, mechanischen und Zuverlässigkeitsanforderungen.

2. Die Materialgrenzflächen bestätigen.Identifizieren Sie die Rückseitenmetallisierung des Chips, die Substratoberfläche und den Oberflächenzustand.

3. Wählen Sie das Verbindungsverfahren.Vergleichen Sie Epoxidharz, eutektisches Löten, Weichlöten und Sintern mit den Anforderungen an die Verbindung.

4. Definiere die Materialpräsentation.Dokumentieren Sie, wie die Matrize, das Bindemittel und das Substrat in die Maschine gelangen.

5. Prozessmodule identifizieren.Anforderungen an Dosierung, Stanzung, Vorformlingshandhabung, Erwärmung, Atmosphäre, Reinigung, Krafteinwirkung und Kühlung bestätigen.

6. Legen Sie die Platzierungsanforderung fest.Genauigkeit, Theta, Bondhöhe, Chipneigung und Nachbondprüfung definieren.

7. Überprüfung der Produktionsautomatisierung.Anforderungen an Ausgabe, Umstellung, Rückverfolgbarkeit und Handhabung festlegen.

8. Prüfen Sie die genaue Maschine.Vergleichen Sie die installierte Konfiguration, Software, Werkzeuge und Zubehörteile mit dem Prozessplan.

9. Führen Sie repräsentatives Material aus.Überprüfen Sie die vollständige Material- und Klebefolge unter den vereinbarten Testbedingungen.

10. Die letzte Verbindung qualifizieren.Die Ergebnisse der thermischen, elektrischen, mechanischen und Zuverlässigkeitsprüfungen werden durch den entsprechenden Produktprozess bestätigt.

Diese Abfolge ist der Kernpunkt der Maschinenauswahl. Das Verbindungsverfahren bestimmt, welche Gerätefunktionen notwendig sind, während das konkrete Produkt darüber entscheidet, ob diese Funktionen ausreichen.

Wann ein Mehrprozess-Die-Bonder sinnvoll ist

Eine flexible Die-Bonding-Maschine kann von Nutzen sein, wenn die Fabrik eine hohe Produktvielfalt herstellt, Prozessentwicklungen durchführt oder mehrere Bonding-Routen innerhalb einer Plattform benötigt.

Die Fähigkeit zur Mehrprozessfähigkeit ist am nützlichsten, wenn:

• Die installierten Köpfe und Werkzeuge decken den erforderlichen Matrizenbereich ab.

• Die Maschine kann zwischen den erforderlichen Materialeingabeformaten wechseln.

• Dosier-, Stanz-, Heiz- und Atmosphärenmodule sind verfügbar.

• Software und Rezepturen unterstützen kontrollierte Prozessumstellungen.

• Die zu erwartende Leistung bleibt auch nach Umrüstungen im Rahmen des Machbaren.

• Kalibrierung und Wartung können über die verschiedenen Prozesse hinweg verwaltet werden.

Eine speziell für die Serienfertigung entwickelte Maschine kann besser geeignet sein, wenn eine Produktfamilie die Produktion dominiert und besondere Anforderungen an die Handhabung der Leadframes, die Kontrolle des Weichlötens oder die Vorbereitung des Hochdrucksinterns gestellt werden.

FAQ zur Auswahl von Die-Bonding-Maschinen

Kann eine Chipbondierungsmaschine sowohl Epoxid- als auch eutektische Prozesse durchführen?

Einige flexible Plattformen können beides unterstützen, jedoch nur, wenn die erforderlichen Dosieranlagen, Heizsysteme, Atmosphärenregelungssysteme, Werkzeuge und Software installiert sind. Die Modellbezeichnung allein bestätigt nicht die Fähigkeit zur Mehrprozessfähigkeit.

Wird das Silbersintern vollständig innerhalb eines Die-Bonders abgeschlossen?

Nicht immer. Die Bondanlage kann Material auftragen, die Die platzieren und fixieren, während das endgültige Sintern in einem separaten Druck- oder drucklosen Prozess erfolgt. Die gesamte Produktionslinie sollte überprüft werden.

Ist eutektisches Löten dasselbe wie Weichlöten beim Chip-Attach?

Nein. Beide Verfahren nutzen zwar metallische Bindemittel und Hitze, aber das Legierungsverhalten, die Materialeigenschaften, die Atmosphäre, die Werkzeuge und die Produktionsanlagen können sich unterscheiden. Der erforderliche Prozess sollte durch die Verpackung und das Materialsystem bestimmt werden.

Bedeutet eine höhere Platzierungsgenauigkeit eine bessere Chipbondierungsmaschine?

Nicht für sich allein. Genauigkeit muss zusammen mit Werkzeughandhabung, Klebefugenkontrolle, Materialauftrag, Kraft, Erwärmung, Automatisierung und den tatsächlichen Messbedingungen betrachtet werden.

Welche Informationen sollten vor der Beantragung eines Stanzwerkzeugs vorbereitet werden?

Die Auswahl einer Die-Bonding-Maschine beginnt mit dem für das Produkt erforderlichen Verbindungsverfahren. Epoxid-, eutektisches Löten, Weichlöten und Silbersintern können alle als Die-Bonding bezeichnet werden, benötigen aber nicht dasselbe Materialzuführungssystem, denselben Bondkopf, dieselbe Heizmethode, dieselbe Atmosphäre, dieselbe Kraftregelung oder dieselbe nachgelagerte Ausrüstung.

Eine Maschine, die einen Chip aufnehmen und präzise platzieren kann, ist daher nicht automatisch in der Lage, den erforderlichen Chip-Attach-Prozess durchzuführen. Die Chiprückseite, die Substratoberfläche, der Wärmepfad, die elektrische Verbindung, die Anforderungen an die Klebeverbindung und das Produktionsvolumen müssen berücksichtigt werden, bevor verschiedene Maschinenmodelle verglichen werden.

Die praktische Auswahlaufgabe besteht darin, die Produktanforderungen mit dem Bindemittel, der Prozessabfolge und der Konfiguration der installierten Maschine zu verknüpfen.

Beginnen Sie mit dem erforderlichen Ergebnis der Die Attach.

Das Verbindungsverfahren sollte der Funktion der Endbaugruppe angepasst sein. Ein kostengünstiges Sensorgehäuse, ein Hochleistungs-SiC-Modul und eine Präzisionslaserbaugruppe erfordern zwar alle eine Chipplatzierung, ihre thermischen, elektrischen und mechanischen Anforderungen können jedoch zu sehr unterschiedlichen Geräteausrichtungen führen.

Diese Anforderungen sollten definiert werden, bevor ein Käufer fragt, ob eine bestimmte Die-Bonder-Maschine „epoxidfähig“ oder „sinterfähig“ ist. Selbst bei gleicher Prozessbezeichnung können für verschiedene Gehäuse unterschiedliche Maschinenmodule erforderlich sein.

Wie sich die wichtigsten Die-Bonding-Verfahren unterscheiden

Die Tabelle zeigt die Hauptausrichtung der Ausrüstung. Sie definiert kein universelles Prozessrezept. Die genaue Konfiguration hängt vom gewählten Material, Werkzeug, Substrat, Produktionsweg und den Qualifikationsanforderungen ab.

Epoxidharz-Die-Bonding priorisiert Materialkontrolle und Aushärtung

Epoxidharz ist weit verbreitet, da es viele Gehäuseformen ermöglicht und mit verschiedenen Verfahren aufgetragen werden kann. Leitfähiges Epoxidharz kann elektrische und thermische Verbindungen herstellen, während nichtleitendes Material für die mechanische Befestigung oder die elektrische Isolation sorgen kann.

Der Die Bonder kann Epoxidharz auftragen durch:

• Abgabe unter Zeitdruck

• Schneckenförderer

• Düsenabgabe

• Nadelübertragung oder Stempelung

• Der Einbruch

• vorappliziertes Klebematerial

Die richtige Methode hängt von der Materialviskosität, dem Füllstoffgehalt, der Auftragsgröße, dem Muster, der Gehäusegeometrie und der Produktionsgeschwindigkeit ab. Ein Dosiergerät, das für ein bestimmtes Epoxidharz geeignet ist, sollte nicht automatisch für alle gefüllten oder ungefüllten Formulierungen verwendet werden.

Wichtige Funktionen der Epoxidharzmaschine

• Stabiles Dosier- oder Stempelvolumen

• Materialtemperatur- und Topfzeitkontrolle, wo erforderlich

• Präzise Werkzeugplatzierung, bevor sich das Material bewegt oder aushärtet.

• Programmierbare Einsetzkraft und Klebehöhe

• Kontrolle der Klebefugendicke und der Werkzeugneigung

• Sichtprüfung vor und nach der Verklebung

• Zuverlässiger Transfer zum erforderlichen Aushärtungsprozess

Beim Auftragen von Epoxidharz werden häufig niedrigere Prozesstemperaturen als beim Löten von Metallen verwendet, die vollständige Baugruppe hängt jedoch weiterhin vom vorgegebenen Aushärtungsprofil ab. Ein erfolgreiches Auftragen garantiert nicht, dass die endgültige, ausgehärtete Verbindung die thermischen, elektrischen oder Zuverlässigkeitsanforderungen erfüllt.

Ein aktuelles Beispiel für eine Hochgeschwindigkeits-Epoxidharzplattform ist dieBESI ESEC 2100 hS ChipbonderDies kann als eine Ausrüstungsrichtung betrachtet werden. Die tatsächliche Eignung hängt jedoch weiterhin von der angebotenen Maschinenkonfiguration und dem angestrebten Paket ab.

Eutektisches Die-Bonding erfordert kontrollierte Wärme- und Oberflächenbedingungen

Beim eutektischen Die-Bonding entsteht eine metallische Verbindung durch Erhitzen einer Legierung oder eines Vorformlings unter definierten Bondbedingungen. Das Verfahren wird häufig dann eingesetzt, wenn das Produkt eine hohe Wärmeleitfähigkeit, elektrische Leitfähigkeit, hohe Platzierungsgenauigkeit oder eine kontrollierte metallische Verbindung erfordert.

Die Maschine und die Werkzeuge müssen möglicherweise Folgendes unterstützen:

• Vorabgeschiedenes Lot oder separate Vorformlingshandhabung

• Schnelles und wiederholbares Erhitzen und Abkühlen

• Kontrollierte inerte oder reduzierende Atmosphäre, wo erforderlich

• Programmierbare Schrubb- oder Matrizenbewegung

• Genaue Haftkraft und Hafthöhe

• Werkzeuge, die bei der Prozesstemperatur stabil bleiben

• Sichtausrichtung, bevor die Oberflächen verdeckt werden

Das Abreiben kann dazu beitragen, Oberflächenfilme aufzubrechen, die Benetzung zu verbessern und eingeschlossene Gase in entsprechenden Prozessen zu reduzieren. Es sollte jedoch nicht als universelle Voraussetzung oder als Ersatz für eine korrekte Oberflächenvorbereitung und Temperaturkontrolle angesehen werden.

Beim eutektischen Prozess muss auch das Verhalten des Werkzeugs im geschmolzenen Zustand der Legierung berücksichtigt werden. Unzureichende Unterstützung, übermäßige Bewegung oder ein ungeeignetes Temperaturprofil können die Ausrichtung, die Dicke der Klebefuge und die Bildung von Poren beeinträchtigen.

Die Chipverbindung mit Weichlötverfahren steht in engem Zusammenhang mit der Stromerzeugung.

Das Soft-Lot-Die-Bonding wird häufig für Leistungshalbleiter- und Leadframe-Anwendungen mit hohem Volumen evaluiert, die einen leitfähigen Wärmepfad zwischen dem Chip und seinem Träger erfordern.

Obwohl sowohl eutektische als auch Weichlötverfahren metallische Werkstoffe und Hitze verwenden, dürfen sie nicht als identisch betrachtet werden. Lötmittelform, Schmelzverhalten, Dosierverfahren, Atmosphäre, Leadframe-Transport und Produktionsablauf können sich erheblich unterscheiden.

Bereiche der Weichlötausrüstung, die zu bestätigen sind

• Lötdraht, Lötpaste, Vorformling oder andere Materialzuführungsmethode

• Konsistenz beim Dosieren oder Lötvorbereitung

• Beheizter Bondkopf, Bühne oder Prozesszone

• Gas- und Oxidationskontrollanordnung

• Chipaufnahme und -platzierung während des Lötprozesses

• Handhabung von Leadframes, Streifen oder Leistungsmodulen

• Prozessvisualisierung und Fehlerüberwachung

• Abkühlung und Transfer nach dem Verkleben

Anlagen für das Weichlöten in großen Stückzahlen sind oft anwendungsspezifischer als flexible Chipbonder für Forschung und Entwicklung. Ein Käufer, der eine bestehende Produktionsmaschine ersetzen möchte, sollte den gesamten Material- und Leadframe-Prozess vergleichen und nicht nur die Platzierungsgenauigkeit und den maximalen Durchsatz.

Für das Silbersintern ist ein vollständiger Fixier- und Sinterprozess erforderlich.

Silbersintern findet zunehmend Anwendung bei Leistungselektronikgeräten, die eine hohe thermische Leistungsfähigkeit und einen Langzeitbetrieb unter anspruchsvollen Temperaturbedingungen erfordern. Das Material bildet seine endgültige Verbindung nicht durch herkömmliche Epoxidharzhärtung oder Löten.

Je nach gewähltem Material und Produktionsprozess kann der Ablauf Folgendes umfassen:

1. Aufbringen von Silberpaste, -folie oder einem anderen Sintermaterial auf das Substrat oder den Chip

2. Auswählen und präzises Platzieren des Würfels

3. Kontrolle der anfänglichen Klebefugendicke

4. Die Matrize wird fixiert, damit sie während des Transports stabil bleibt.

5. Überführen der Baugruppe in einen Druck- oder drucklosen Sinterprozess

6. Anwendung der erforderlichen Kombination aus Hitze, Kraft, Atmosphäre und Zeit

Einige Verfahren nutzen hochfestes Fixieren oder druckunterstütztes Sintern, andere verwenden drucklose Materialien. Der gewählte Die-Bonder muss daher auf den jeweiligen Materialprozess abgestimmt sein und nicht auf den allgemeinen Begriff „Silbersintern“.

Wichtige Ausrüstungsaspekte sind:

• Pastenauftrag, Filmprägung oder Transferfilmhandhabung

• Dünnschicht-Aufnahme und -Unterstützung

• Beheizbarer Bondkopf und Bühnenkapazität

• Programmierbare Bindungskraft

• Kontrolle der Klebefugendicke und der Werkzeugneigung

• Automatischer Werkzeugwechsel für verschiedene Werkzeuge und Produkte

• Stabile Übergabe an die abschließende Sinterpresse oder den Ofen

Eine Chipbondierungsanlage kann die Platzierungs- und Fixierschritte durchführen, ohne die endgültige Sinterverbindung herzustellen. Daher muss die gesamte Produktionslinie überprüft werden, nicht nur die Bestückungsmaschine.

Der Materialfluss kann genauso wichtig sein wie die Verbindungsmethode.

Nachdem die Prozessrichtung festgelegt wurde, muss bestätigt werden, wie die Matrize, das Bindemittel und das Substrat in die Maschine gelangen.

Eine Multiprozessplattform kann mehrere Bondverfahren unterstützen, jedoch nur dann, wenn die erforderlichen Dosierer, Heizgeräte, Köpfe, Werkzeuge, Atmosphärenregler und Softwareoptionen auch tatsächlich installiert sind.

DerBESI Datacon 2200 EVO Die-Bonding-MaschineEs veranschaulicht, wie Waferhandling, Werkzeugwechsel, Dosieren und Heiß- oder Kaltprozesse in einer flexiblen Plattform kombiniert werden können. Die Konfiguration der angebotenen Maschine muss jedoch noch individuell geprüft werden.

Eine praktische Auswahlreihenfolge für Die-Bonding-Maschinen

1. Definiere das letzte Gelenk.Festlegung der thermischen, elektrischen, mechanischen und Zuverlässigkeitsanforderungen.

2. Die Materialgrenzflächen bestätigen.Identifizieren Sie die Rückseitenmetallisierung des Chips, die Substratoberfläche und den Oberflächenzustand.

3. Wählen Sie das Verbindungsverfahren.Vergleichen Sie Epoxidharz, eutektisches Löten, Weichlöten und Sintern mit den Anforderungen an die Verbindung.

4. Definiere die Materialpräsentation.Dokumentieren Sie, wie die Matrize, das Bindemittel und das Substrat in die Maschine gelangen.

5. Prozessmodule identifizieren.Anforderungen an Dosierung, Stanzung, Vorformlingshandhabung, Erwärmung, Atmosphäre, Reinigung, Krafteinwirkung und Kühlung bestätigen.

6. Legen Sie die Platzierungsanforderung fest.Genauigkeit, Theta, Bondhöhe, Chipneigung und Nachbondprüfung definieren.

7. Überprüfung der Produktionsautomatisierung.Anforderungen an Ausgabe, Umstellung, Rückverfolgbarkeit und Handhabung festlegen.

8. Prüfen Sie die genaue Maschine.Vergleichen Sie die installierte Konfiguration, Software, Werkzeuge und Zubehörteile mit dem Prozessplan.

9. Führen Sie repräsentatives Material aus.Überprüfen Sie die vollständige Material- und Klebefolge unter den vereinbarten Testbedingungen.

10. Die letzte Verbindung qualifizieren.Die Ergebnisse der thermischen, elektrischen, mechanischen und Zuverlässigkeitsprüfungen werden durch den entsprechenden Produktprozess bestätigt.

Diese Abfolge ist der Kernpunkt der Maschinenauswahl. Das Verbindungsverfahren bestimmt, welche Gerätefunktionen notwendig sind, während das konkrete Produkt darüber entscheidet, ob diese Funktionen ausreichen.

Wann ein Mehrprozess-Die-Bonder sinnvoll ist

Eine flexible Die-Bonding-Maschine kann von Nutzen sein, wenn die Fabrik eine hohe Produktvielfalt herstellt, Prozessentwicklungen durchführt oder mehrere Bonding-Routen innerhalb einer Plattform benötigt.

Die Fähigkeit zur Mehrprozessfähigkeit ist am nützlichsten, wenn:

• Die installierten Köpfe und Werkzeuge decken den erforderlichen Matrizenbereich ab.

• Die Maschine kann zwischen den erforderlichen Materialeingabeformaten wechseln.

• Dosier-, Stanz-, Heiz- und Atmosphärenmodule sind verfügbar.

• Software und Rezepturen unterstützen kontrollierte Prozessumstellungen.

• Die zu erwartende Leistung bleibt auch nach Umrüstungen im Rahmen des Machbaren.

• Kalibrierung und Wartung können über die verschiedenen Prozesse hinweg verwaltet werden.

Eine speziell für die Serienfertigung entwickelte Maschine kann besser geeignet sein, wenn eine Produktfamilie die Produktion dominiert und besondere Anforderungen an die Handhabung der Leadframes, die Kontrolle des Weichlötens oder die Vorbereitung des Hochdrucksinterns gestellt werden.

FAQ zur Auswahl von Die-Bonding-Maschinen

Kann eine Chipbondierungsmaschine sowohl Epoxid- als auch eutektische Prozesse durchführen?

Einige flexible Plattformen können beides unterstützen, jedoch nur, wenn die erforderlichen Dosieranlagen, Heizsysteme, Atmosphärenregelungssysteme, Werkzeuge und Software installiert sind. Die Modellbezeichnung allein bestätigt nicht die Fähigkeit zur Mehrprozessfähigkeit.

Wird das Silbersintern vollständig innerhalb eines Die-Bonders abgeschlossen?

Nicht immer. Die Bondanlage kann Material auftragen, die Die platzieren und fixieren, während das endgültige Sintern in einem separaten Druck- oder drucklosen Prozess erfolgt. Die gesamte Produktionslinie sollte überprüft werden.

Ist eutektisches Löten dasselbe wie Weichlöten beim Chip-Attach?

Nein. Beide Verfahren nutzen zwar metallische Bindemittel und Hitze, aber das Legierungsverhalten, die Materialeigenschaften, die Atmosphäre, die Werkzeuge und die Produktionsanlagen können sich unterscheiden. Der erforderliche Prozess sollte durch die Verpackung und das Materialsystem bestimmt werden.

Bedeutet eine höhere Platzierungsgenauigkeit eine bessere Chipbondierungsmaschine?

Nicht für sich allein. Genauigkeit muss zusammen mit Werkzeughandhabung, Klebefugenkontrolle, Materialauftrag, Kraft, Erwärmung, Automatisierung und den tatsächlichen Messbedingungen betrachtet werden.

Welche Informationen sollten vorbereitet werden, bevor man eine Empfehlung für einen Die Bonder einholt?

Bereiten Sie die Chipabmessungen und -dicke, das Eingabeformat, das Substrat, das Verbindungsmaterial, die Platzierungsanforderungen, die Haftkraft, die Temperatur, die Atmosphäre, das Produktionsziel und die erforderlichen Prüf- oder Rückverfolgbarkeitsfunktionen vor.

Abschließende Empfehlung

Eine Die-Bonding-Maschine sollte anhand der zu erzeugenden Verbindung ausgewählt werden, nicht nur anhand von Geschwindigkeit, Genauigkeit oder Modellbezeichnung. Epoxidverfahren hängen stark von der Materialabscheidung und -aushärtung ab. Eutektische und Weichlötverfahren erfordern kontrollierte Bedingungen für die metallische Verbindung. Silbersintern erfordert eine präzise Materialvorbereitung, Fixierung und einen vollständigen Sinterprozess.

Rezension verfügbarDie Bonding-MaschinenErst nachdem der Prozess, der Materialfluss und die benötigten Module definiert sind. Um ein Projekt zu besprechen, senden Sie bitte die Chip-, Substrat-, Klebematerial-, Produktionsziel- und Prozessinformationen über das entsprechende Formular.Anfrageseite für All-SMT-Bestückung.

Empfehlung für einen Bonder?

Bereiten Sie die Chipabmessungen und -dicke, das Eingabeformat, das Substrat, das Verbindungsmaterial, die Platzierungsanforderungen, die Haftkraft, die Temperatur, die Atmosphäre, das Produktionsziel und die erforderlichen Prüf- oder Rückverfolgbarkeitsfunktionen vor.

Abschließende Empfehlung

Eine Die-Bonding-Maschine sollte anhand der zu erzeugenden Verbindung ausgewählt werden, nicht nur anhand von Geschwindigkeit, Genauigkeit oder Modellbezeichnung. Epoxidverfahren hängen stark von der Materialabscheidung und -aushärtung ab. Eutektische und Weichlötverfahren erfordern kontrollierte Bedingungen für die metallische Verbindung. Silbersintern erfordert eine präzise Materialvorbereitung, Fixierung und einen vollständigen Sinterprozess.

Rezension verfügbarDie Bonding-MaschinenErst nachdem der Prozess, der Materialfluss und die benötigten Module definiert sind. Um ein Projekt zu besprechen, senden Sie bitte die Chip-, Substrat-, Klebematerial-, Produktionsziel- und Prozessinformationen über das entsprechende Formular.Anfrageseite für All-SMT-Bestückung.