ASM SIPLACE CA2 -edistynyt pakkausten asettelukone

Nykyaikaiset pakettijärjestelmät ja edistyneet pakkaustuotteet vaativat usein useiden hyvin erilaisten komponenttityyppien kokoamisen samalle alustalle. Passiivikomponentit ja pakatut integroidut piirit voivat saapua nauha-kela-syöttölaitteilla, kun taas paljaat puolijohdepiirit on poimittava suoraan sahatulta kiekolta, tarkastettava, suunnattava ja sijoitettava paljon tiukemmalla prosessinohjauksella.

TheASM SIPLACE CA2kehitettiin tätä sekatuotantoympäristöä varten. Sen sijaan, että CA2 erottaisi tavallisen SMT-ladonnan ja suoran kiekkopiirin prosessoinnin täysin itsenäisiksi laitevaiheiksi, se yhdistää molemmat materiaalivirrat yhteen edistyneeseen ladonta-alustalle. Se voi käsitellä syöttölaitteella syötettyjä SMD-piirejä, suorittaa piirien kiinnityksen kiekosta ja hoitaa flip-chip-ladonnan kompakteja ja erittäin integroituja elektronisia kokoonpanoja varten.

Tämä tekee SIPLACE CA2:sta erityisen merkityksellisen valmistajille, jotka arvioivatpuolijohdemuotin liimauslaitteetSiP-moduuleissa, tehoelektroniikassa, sulautetuissa komponenteissa, kiekkotason pakkauksissa ja muissa sovelluksissa, joissa perinteinen SMT-ominaisuus ei yksinään riitä.

Minkä tyyppinen kone on ASM SIPLACE CA2?

SIPLACE CA2:ta voidaan parhaiten kuvailla nopeaksi hybridiasennusalustaksi puolijohde- ja SMT-kokoonpanoon. Se ei ole rajoitettu yhteen materiaalilähteeseen tai yhteen perinteiseen pakkausprosessiin.

Asennetusta koneen kokoonpanosta riippuen CA2 voi koordinoida useita tuotantotehtäviä:

• Valitse standardikokoisia SMD-komponentteja nauha- ja kelasyöttölaitteista.

• Poista tunnetusti toimivat muotit suoraan sahatusta kiekosta.

• Aseta paljaat leimasimet leimasinten kiinnityssuuntaan.

• Käännä ja aseta leimasimet flip-chip-kokoonpanoa varten.

• Prosessikomponentit toimitetaan tarjottimilla tai erikoiskuljettimilla.

• Levitä juoksutetta tai muuta kasteluainetta ennen asettamista.

• Tarkasta muotit ja komponentit asennusprosessin aikana.

• Kirjaa muistiin kiekon alkuperäisen sijainnin ja substraatin lopullisen sijainnin välinen suhde.

Tuloksena on tuotantoalusta, joka voi yhdistää prosessit, jotka perinteisesti yhdistetään SMT-pinnoituskoneeseen ja puolijohdepiirien liimauslaitteeseen.

Miksi edistyneet pakkauslinjat tarvitsevat hybridisijoittelualustan

Perinteinen SMT-linja on erittäin tehokas, kun useimmat materiaalit syötetään standardoiduilla syöttölaitteilla. Edistyksellinen pakkaus tuo mukanaan uuden haasteen, koska lopputuote voi yhdistää passiiveja, pakkattuja puolijohteita, antureita, tehopiirilevyjä ja pakkaamattomia integroituja piirejä yhdelle alustalle.

Kun näitä materiaaleja käsitellään erillisillä laitteilla, tuotanto voi vaatia lisäsiirtoja, välivarastointia, erillisiä ohjelmointiympäristöjä ja monimutkaisempaa jäljitettävyyttä. Paljaat sirut voidaan myös joutua muuntamaan teippipakkauksiksi ennen kuin ne voidaan siirtää perinteiseen SMT-pinnoitusprosessiin.

SIPLACE CA2 täyttää tämän tuotantoaukon tuomalla suoran kiekkojen käsittelyn SMT-pohjaiselle alustalle. Sirut voidaan ottaa kiekosta ja syöttää sijoittelusekvenssiin yhdessä syöttölaitteen syöttämien komponenttien kanssa, mikä vähentää irrallisten prosessivaiheiden määrää.

CA2 verrattuna perinteiseen jaettuun tuotantoreittiin

Sopivin tuotantoreitti riippuu edelleen tuotteen määrästä, siruvalikoimasta, prosessikemiasta, alustan suunnittelusta ja olemassa olevasta tehdasinfrastruktuurista. CA2 on erityisen arvokas silloin, kun sekä SMT-komponentteja että kiekkopohjaisia ​​siruja on käsiteltävä toistuvasti saman tuoteperheen sisällä.

ASM SIPLACE CA2:n tärkeimmät tekniset tiedot

Julkaistut maksimiarvot kuvaavat alustan ominaisuuksia. Todellinen tuotantomäärä riippuu asennetusta jännitealueesta, sirun mitoista, kiekon kunnosta, alustan suunnittelusta, prosessivaihtoehdoista, tarkastusvaatimuksista ja komponenttivalikoimasta.

Suora kiekkojen käsittely ja materiaalivirta

Yksi CA2:n tärkeimmistä ominaisuuksista on sen kyky käsitellä siruja suoraan sahatusta kiekosta. Perinteisessä syöttölaitteeseen perustuvassa työnkulussa paljaat sirut on ehkä ensin siirrettävä teipille tai muulle standardoidulle alustalle ennen niiden sijoittamista.

Suora kiekkojen käsittely voi poistaa tai vähentää kyseisen välivaiheen muunnosvaiheen. Tämä voi tarjota useita toiminnallisia etuja:

• Vähemmän teippiin liittyviä valmistelu- ja materiaalinkäsittelytoimenpiteitä.

• Muunneltujen muottimateriaalien varastointitarpeen pieneneminen.

• Vähemmän teippi- ja kantomateriaalijätettä, joka liittyy muottien uudelleenpakkaamiseen.

• Vähemmän muottimateriaalien täydennys- ja liitostoimia.

• Parempi yhteys kiekkokarttatietojen ja lopullisten sijoitustietojen välillä.

• Useiden sirujen joustavampi käyttö monimutkaisissa SiP-tuotteissa.

CA2 käyttää kiekkojen käsittely- ja sirupuskurointitoimintoja erottaakseen aikaa vievän sirun valmistelun sijoitussekvenssistä. Tämä rinnakkainen prosessi auttaa ylläpitämään tuotantokapasiteettia samalla, kun siruja valmistellaan noutoa ja sijoitusta varten.

Die Attach ja Flip-Chip -tuotanto

Kiinnitysmuhvin sijoitus

Sirun kiinnitysprosessissa puolijohdepiiri poistetaan kiekosta ja asetetaan haluttuun asentoon alustalle. Tuotteesta ja konevaihtoehdoista riippuen prosessiin voi kuulua materiaalin upottaminen, sirun tarkastus ja kontrolloitu pienivoimainen sijoittelu.

Flip-Chip-sijoittelu

Flip-chip-kokoonpano edellyttää, että siru on oikein suunnattu siten, että sen aktiivinen puoli ja yhteenliitäntärakenne osoittavat substraattiin päin. Sijoitustarkkuus, sirun kunto, vuon siirtyminen ja substraatin kartoitus ovat erityisen tärkeitä, kun kohoumien mitat ja komponenttien väliset etäisyydet ovat pieniä.

Sekoitettu SMT ja dienasennus

CA2 voi yhdistää kiekkojen toimittamia siruja perinteisiin komponentteihin, jotka on valittu yhteensopivista vaihtoehdoista.ASM SMT -syöttölaitteetTämä mahdollistaa sen, että yksi tuote voi sisältää vastuksia, kondensaattoreita, pakettipiirilevyjä ja useita paljaita piirityyppejä käsittelemättä jokaista materiaaliryhmää täysin erillisenä kokoonpanoprojektina.

Sijoituspää ja tarkkuusvaihtoehdot

Kone voidaan varustaa CP20-asetelmapäällä nopeaa ja tarkkaa komponenttien käsittelyä varten. CP20 on tarkoitettu pienille ja herkille komponenteille ja tukee kosketuksetonta nostoa ja voimatonta asettelua.

Julkaistuihin CP20-ominaisuuksiin kuuluvat:

• Komponenttivalikoima alkaa metrisestä koosta 0201.

• Komponenttien enimmäismitat jopa noin 8,2 × 8,2 mm.

• Komponentin korkeus jopa noin 4 mm.

• Asemointiteho jopa 38 000 komponenttia tunnissa soveltuvaa pään kokoonpanoa kohden.

• Tarkkuus jopa ±10 µm 3 sigmalla.

Vaadittu tarkkuusluokka tulee valita sirun mittojen, liitäntäjaon, kuulan tai kohouman koon, alustan toleranssin ja tuotteen saantovaatimusten mukaan. Koneen, joka on konfiguroitu standardin 20 µm:n sijoittelulle, ei voida automaattisesti olettaa tarjoavan valinnaista 10 µm:n prosessiluokkaa.

Kiekkojen vaihto ja monimuottien tuotanto

Monimutkaiset SiP-tuotteet voivat sisältää useita erilaisia ​​siruja. Kiekkomateriaalien vaihtaminen manuaalisesti jokaiselle sirutyypille loisi merkittävän tuotannon pullonkaulan. CA2-kiekkojenvaihtojärjestelmä on suunniteltu ylläpitämään useita kiekkotyyppejä ja esittämään tarvittava materiaali asennusprosessille tuotanto-ohjelman muuttuessa.

Soveltuvalla kokoonpanolla kiekkojärjestelmään mahtuu jopa 50 erilaista kiekkoa. Tämä usean piirin yhdistämisominaisuus on erityisen hyödyllinen tuotteille, jotka yhdistävät prosessorit, muistin, anturit, tietoliikennepiirit ja virtalähteet yhteen kompaktiin pakettiin.

Kun arvioit käytettävissä olevaa konetta, varmista:

1. Asennettu kiekkojenvaihtojärjestelmä ja tuettujen kiekkopaikkojen lukumäärä.

2. Tuetut kiekkojen halkaisijat ja kiekkokehyksen tekniset tiedot.

3. Kiekon ejektori, sirun kääntö ja puskurimoduulikokoonpano.

4. Yhteensopivuus vaaditun kiekkokarttaformaatin kanssa.

5. Suulakkeen enimmäis- ja vähimmäismitat.

6. Tuettu suulakkeen paksuus ja suulakkeen kunto.

7. Saatavilla oleva huonojen piirien tunnistus- ja tunnettujen hyvien piirien data.

Substraatin ja kuljettimen kokoonpanot

CA2 voidaan konfiguroida erilaisille substraattivirroille sen sijaan, että se rajoittuisi yhteen perinteiseen piirilevymuotoon.

Yksikaistainen kuljetin

Yksikaistainen kokoonpano voi tukea suuria paneeleita, sulautettuja piirilevyjä ja erikoisalustoja. Julkaistut formaatit ulottuvat jopa 620 × 700 mm:n kokoon tietyissä tarkkuusluokissa ja konejärjestelyissä.

Kaksikaistainen kuljetin

Kaksikaistainen kuljetus sopii standardikokoisille piirilevyille ja SiP-alustoille, joissa rinnakkainen piirilevyjen käsittely voi parantaa linjan käyttöastetta. Tuetut mitat vaihtelevat valitun kuljetintilan ja tarkkuusvaatimusten mukaan.

Chip-on-Wafer ja erikoistuneet kantajat

Saatavilla olevat lisävarusteet voivat tukea myös siru kiekolle -prosesseja, JEDEC-alustoja, J-veneitä, paksuja levyjä ja vääntyneitä alustoja. Näitä toimintoja on tarkistettava asennetun koneen todellisen kokoonpanon perusteella.

Tarkastus, upotus ja prosessinohjaus

Pelkkä suuri sijoittelunopeus ei riitä edistyneeseen pakkaamiseen. Prosessin on myös varmistettava sirun kunto, poiminnan laatu, suunta ja materiaalin käyttö.

Valituista asetuksista riippuen CA2 voi tukea:

• Komponenttien läsnäolon ja vastaanoton havaitseminen.

• Muottimurtumien ja -lohkeamien tarkastus.

• Fluksi- tai upotusmateriaalin havaitseminen.

• Juotospastan tarkastus ennen asennusta tai sen jälkeen.

• Alustan kartoitus ja sijoittelun korjaus.

• Prosessitietojen vaihto tehdasjärjestelmien kanssa.

• Suljetun kierron tuotanto toimii, kun yhteensopivat tarkastuslaitteet on asennettu.

Lineaarista upotusyksikköä voidaan käyttää, kun muotit vaativat juoksutetta tai muuta siirtoväliainetta ennen niiden asettamista. Valitun upotuslevyn, materiaalin ominaisuuksien, siirtokorkeuden ja tarkastusasetusten tulee olla kelpoisia varsinaiselle muotille ja alustalle.

Yhden muotin tason jäljitettävyys

Puolijohteiden kokoonpano vaatii usein yksityiskohtaisempia materiaalitietoja kuin perinteinen komponenttierien seuranta. CA2 tukee yksittäisen piirin seurantaa sen alkuperäisestä sijainnista kiekolla sen lopulliseen sijaintiin kootulla alustalla.

Tämä voi auttaa tuotantotiimejä olemaan yhteydessä:

• Kiekkojen tunnistus ja kiekkokarttatiedot.

• Nopan alkuperäinen rivi- ja sarakesijainti.

• Muottien nouto- ja tarkastustulokset.

• Lopullisen piirilevyn tai alustan sarjanumero.

• Sijoituskoordinaatit valmiissa tuotteessa.

• Kokoonpanon aikana kerätyt prosessi- ja laitetiedot.

Lopullinen jäljitettävyyden laajuus riippuu asennetusta ohjelmistosta, tehdasliittymistä, asiakastietokannasta ja tuotantojärjestelmän integraatiosta.

Integrointi edistyneeseen pakkauslinjaan

SIPLACE CA2 -laitetta voidaan käyttää keskeisenä hybridiladontakoneena tai yhdistettynä muihin nopeisiin ja tarkkoihin laitteisiin. ASMPT määrittelee SIPLACE TX micronin täydentäväksi alustaksi SiP-tuotantoon, jossa molemmat koneet on järjestetty samalle linjalle.

Linjakokoonpano voi sisältää:

1. Alustan kuormitus ja tunnistaminen.

2. Juotospastan, liiman tai fluxin levitys.

3. Tulostetun tai annostellun materiaalin tarkastus.

4. Perinteisten SMD-komponenttien nopea sijoitus.

5. Suora kiekkokiinnitys tai flip-chip-sijoitus CA2:een.

6. Sijoituksen jälkeinen tarkastus.

7. Reflow-, kovetus- tai sitä seuraavat pakkausprosessit.

8. Lopputarkastus, testaus ja jäljitettävyyden tallennus.

Oikea linjasuunnittelu riippuu prosessijärjestyksestä, tahtiajasta, substraatin käsittelystä, puhdastilan vaatimuksista ja siitä, suorittaako CA2 kaikki sijoitteluvaiheet vai vain erikoistuneet muotinkäsittelytoiminnot.

Tyypilliset tuotteet ja sovellukset

• Järjestelmäpaketin moduulit:Kokoonpanot, jotka yhdistävät useita paljaita piirilevyjä, koteloituja integroituja piirejä ja passiivikomponentteja.

• Viestintämoduulit:Kompaktit RF-, 5G-, verkko- ja langattomat elektroniikkapaketit.

• Autoelektroniikka:Anturi-, ohjaus- ja pitkälle integroidut moduulit, jotka vaativat yksityiskohtaista jäljitettävyyttä.

• Tehopuolijohdetuotteet:Tehopiirit ja niitä tukevat SMD-komponentit koottuina erikoisalustoille.

• Kiekkotason pakkaus:Prosessit, joihin liittyy sijoittelu kiekoille tai kiekoista peräisin oleville alustoille.

• Paneelitason pakkaus:Edistyksellinen pakkaus suuremmissa paneeleissa.

• Sulautettu elektroniikka:Komponentit ja sirut, jotka on sijoitettu upotettuihin piirilevyrakenteisiin tai niiden päälle.

• Anturi- ja lääketieteelliset moduulit:Kompaktit kokoonpanot, jotka sisältävät herkkiä paljaita siruja ja ohjauselektroniikkaa.

• Tietojenkäsittely- ja älylaitemoduulit:Tiheät tuotteet, jotka vaativat useita komponenttiformaatteja.

Milloin SIPLACE CA2 on sopiva valinta?

CA2-mallia tulisi harkita, kun tuotantovaatimukseen sisältyy useita seuraavista ehdoista:

• Tuotteessa yhdistyvät syöttölaitteella syötetyt pintaliitospiirit ja paljaat piirilevyt.

• Suramatriisit on poimittava suoraan yhdestä tai useammasta kiekosta.

• Samassa tuoteperheessä vaaditaan sekä sirun kiinnitys- että flip-chip-prosesseja.

• Tuotanto vaatii useita muottityyppejä, joissa materiaalit vaihtuvat usein.

• Sijoitustarkkuuden on oltava prosessiluokissa 20 µm, 15 µm tai 10 µm.

• Yksittäisen suulakkeen jäljitettävyys vaaditaan.

• Valmistaja haluaa vähentää muottiteippausta ja välimateriaalin käsittelyä.

• Laitteiden on kommunikoitava sekä SMT- että puolijohdetehdasjärjestelmien kanssa.

• Suuret paneelit, SiP-alustat tai erikoisalustat on käsiteltävä.

Erityinen muottien liimauslaite voi olla sopivampi vaihtoehto, kun sovellus vaatii erityistä liimausvoimaa, lämmitystä, kovetusta, annostelua tai muottien kokoja saatavilla olevan CA2-kokoonpanon ulkopuolella. Siksi prosessikatsaus on tehtävä ennen laitteen valintaa.

Saatavilla olevat ASM SIPLACE CA2 -laitteet

Käytetyt SIPLACE CA2 -koneet voivat erota toisistaan ​​merkittävästi, vaikka ulkoinen mallimerkintä olisi sama. Asennettu kiekkojärjestelmä, sijoittelupää, kuljetin, tarkkuusluokka, tarkastusvaihtoehdot ja ohjelmisto määräävät, mitä yksittäinen yksikkö pystyy käsittelemään.

Ennen tarjouksen tekemistä on varmistettava seuraavat laitetiedot:

Kone-, syöttö- ja varaosatuki

Laitteiden toimitus voidaan sovittaa tarvittavan alustan koon, kiekkomuodon, komponenttivalikoiman, tarkkuustason ja prosessisovelluksen mukaan. Saatavuudesta riippuen tuki voi sisältää:

• Täydelliset ASM SIPLACE CA2 -koneet.

• Yhteensopivat sijoituspäät ja pään osat.

• Kiekkojen vaihto- ja kiekkojen käsittelyosat.

• ASM SIPLACE -syöttölaitteet ja syöttölaitteiden varaosat.

• Vakio- ja sovelluskohtaiset suuttimet.

• Kamerat, anturit ja tarkastuskomponentit.

• Moottorit, taajuusmuuttajat, ohjauskortit ja kaapelit.

• Kuljettimen ja substraatin käsittelykomponentit.

• Asennus, pakkaus ja kansainvälisten lähetysten tuki.

Laitteiden yhteensovittamiseen tarvittavat tiedot

Tarkemman konesuosituksen saamiseksi anna:

1. Tuote- ja prosessikuvaus.

2. Vaadittu sirun kiinnitys-, flip-chip- tai seka-asennusprosessi.

3. Surukkeen mitat, paksuus ja kiekon halkaisija.

4. Erilaisten suulaketyyppien lukumäärä tuotetta kohden.

5. Pienin ja suurin SMD-paketti.

6. Alustan mitat, paksuus ja materiaali.

7. Vaadittu sijoittelutarkkuus.

8. Odotettu tunti- tai vuosituotantomäärä.

9. Vaadittu syöttölaitteen, tarjottimen ja kiekon kapasiteetti.

10. Tehdasrajapinta ja jäljitettävyysvaatimukset.

11. Toivottu laitteiden kunto ja kohdemaa.

Usein kysytyt kysymykset ASM SIPLACE CA2:sta

Minkä tuotanto-ongelman SIPLACE CA2 ratkaisee?

Se on suunnattu tuotteille, jotka vaativat sekä perinteisiä SMT-komponentteja että paljaita puolijohdepiirilevyjä. CA2 yhdistää syöttölaitteeseen perustuvan komponenttien sijoittelun ja suoran kiekkopiirilevyjen prosessoinnin koordinoidulle konealustalle.

Voiko CA2 korvata kaikki perinteiset muottiliimauslaitteet?

Mikään yksittäinen kone ei sovellu kaikkiin puolijohdeprosesseihin. CA2 on optimoitu nopeaan hybridiasennukseen, sirujen kiinnitykseen ja flip-chip-sovelluksiin. Prosessit, jotka vaativat erikoiskuumennusta, sidosvoimaa, kovetusta tai epätavallisia sirumuotoja, on arvioitava erikseen.

Edellyttääkö kone leimasinten toimittamista teipillä?

Ei. Yksi sen pääominaisuuksista on muottien poiminta suoraan sahatusta kiekosta. Se voi myös käsitellä standardikokoisia SMD-komponentteja, joita toimitetaan yhteensopivien nauha- ja kelasyöttölaitteiden kautta.

Voidaanko yhdessä tuotantoasetelmassa käyttää useita eri kiekkoja?

Kyllä. Soveltuvan kiekkojenvaihtojärjestelmän avulla koneeseen mahtuu jopa 50 erilaista kiekkoa, joten se soveltuu monipiirituotteille.

Mitä eroa on sirun kiinnityksellä ja flip-chip-sijoituksella CA2:ssa?

Sirun kiinnitys asettaa sirun haluttuun kuvapuoli ylöspäin -asentoon, kun taas flip-chip-käsittely kääntää sirun ja asettaa sen liitäntäpuoli alustaa kohti. Tarkka järjestys riippuu asennetuista moduuleista ja tuotantoprosessista.

Voiko CA2 toimia samassa linjassa kuin SIPLACE TX Micron?

Kyllä. Nämä kaksi alustaa voivat täydentää toisiaan edistyneissä pakkaus- ja SiP-linjoissa, TX-mikronin tukiessa nopeaa ja tarkkaa sijoittelua ja CA2:n hoitaessa suorat kiekko- ja hybridisijoitusprosessit.

Tukeeko CA2 puhdastilatuotantoa?

Alusta on saatavilla puhdastilayhteensopivina ja puolijohdestandardien mukaisina kokoonpanoina. Yksittäisen käytetyn koneen sertifiointi ja kunto tulee varmistaa ennen ostoa.

Miten käytettyä SIPLACE CA2 -laitetta tulisi arvioida?

Tarkista koneen tunnistetiedot, sijoittelupäät, tarkkuusluokka, kiekkomoduulit, kuljetin, ohjelmisto, tarkastustoiminnot, käyttöolosuhteet ja mukana toimitetut lisävarusteet. Pelkkä mallinimi ei määrittele koko prosessin ominaisuuksia.

Sisältyvätkö syöttölaitteet ja kiekkojen lisävarusteet?

Toimituksen laajuus vaihtelee koneen ja tarjouksen mukaan. Syöttölaitteet, suuttimet, kiekkojen rungot, käsittelylaitteet ja varaosat tulee luetella erikseen lopullisessa laitetarjouksessa.

Mitä tietoja kyselyn mukana tulisi lähettää?

Ilmoita sirun ja kiekon tekniset tiedot, komponenttivalikoima, alustan mitat, vaadittu prosessi, tarkkuustavoite, tuotantomäärä, koneen toivottu kunto ja toimituskohde.

Ota meihin yhteyttä ja kerro meille kiekkoformaattisi, siruvalikoimasi, alustan kokosi ja tarvittava kokoonpanoprosessisi tarkistaaksesi saatavilla olevat ASM SIPLACE CA2 -kokoonpanot ja toimitusvaihtoehdot.