Machine de collage de matrices BESI Datacon 2200 EVO

Le BESI Datacon 2200EVO est un système de collage de puces multifonctionnel, entièrement automatisé et de très haute précision, utilisé dans le processus de conditionnement back-end des semi-conducteurs. Sa tâche principale n'est plus le découpage en dés, mais le collage.

Ses principales fonctions comprennent :

Collage de matrices (Die Attach) : sélectionne des matrices individuelles découpées dans le cadre de la plaquette et les place avec précision sur un substrat, une grille de connexion ou une autre matrice.

Montage en surface (CMS) : en plus des matrices nues, il peut également coller des composants conditionnés, mais ce n'est pas sa fonction principale.

Applications de processus multiples : il effectue non seulement le collage de matrices traditionnel (à l'aide d'adhésifs tels que la résine époxy), mais également une variété de processus d'emballage avancés.

En termes simples, il s'agit d'un robot d'assemblage responsable de la micromanipulation délicate des usines de semi-conducteurs, atteignant une précision de l'ordre du micron.

II. Technologies de base, fonctionnalités et signification du terme « EVO »

« EVO » signifie généralement « Evolution », ce qui signifie que cette génération de plateformes offre des améliorations significatives en termes de vitesse, de précision et de flexibilité par rapport aux générations précédentes.

1. Ultra-haute précision et flexibilité

Précision : La précision de placement atteint généralement ±15 µm à 3σ ou mieux. Ceci est crucial pour placer des puces de plus en plus petites avec des pas de broches plus fins.

Plateforme polyvalente : La 2200EVO est une plate-forme modulaire qui peut s'adapter à une large gamme d'applications, du placement de matrices traditionnel aux processus de flip-chip les plus complexes, en remplaçant différentes têtes de placement et configurations.

2. Technologie de placement avancée

Collage par thermocompression (TC) : Il s'agit de l'une de ses principales technologies avancées. Lors du placement, chaleur et pression sont appliquées simultanément à la puce, créant une connexion électrique et mécanique fiable entre les bosses de la puce et les pastilles du substrat. Ce procédé est largement utilisé dans les procédés de retournement de puces, notamment pour l'encapsulation 3D haute densité.

Collage assisté par laser (LAB) : en utilisant un laser comme source de chaleur hautement localisée pour le chauffage, il atteint des taux de rampe plus rapides et réduit le stress thermique, ce qui le rend idéal pour les puces ou composants ultra-minces sensibles à la température.

Refusion de masse : les puces sont d'abord placées puis soudées dans un four de refusion.

3. Système de vision et d'alignement puissant

Système multi-caméras : équipé d'une caméra haute résolution orientée vers le haut (pour détecter l'emplacement des plots sur le substrat) et d'une caméra orientée vers le bas (intégrée dans la tête de placement pour détecter l'emplacement des bosses sur la puce).

Traitement d'image en temps réel : à l'aide d'algorithmes sophistiqués, le système calcule l'écart (X, Y et θ) entre les bosses de la puce et les plots du substrat en temps réel et le compense avant le placement, garantissant ainsi un alignement parfait.

Alignement des puces retournées : son système de vision peut voir à travers la matrice (pour certains matériaux) et visualiser directement le réseau de bosses sur le fond, ce qui est essentiel pour obtenir un placement de puces retournées de haute précision.

4. Modularité et configurabilité

Les utilisateurs peuvent choisir les éléments suivants en fonction des besoins de production :

Différentes têtes de placement : Têtes de placement dédiées pour différentes tailles et processus (tels que TC et LAB).

Système d'alimentation : prend en charge le chargement de plaquettes sur cadre et divers types de systèmes de transport de substrat (rails, tables de travail, etc.).

Système de distribution (en option) : les vannes de distribution de précision intégrées permettent une application précise du flux ou du sous-remplissage sur les substrats avant le placement.

5. Productivité et fiabilité

Haut débit : le contrôle de mouvement optimisé et les têtes de placement à grande vitesse permettent d'atteindre des cycles de production élevés (UPH) tout en maintenant une précision ultra élevée.

Haute fiabilité (temps de disponibilité) : Conçu pour les environnements difficiles de production industrielle continue 24h/24 et 7j/7, il offre un temps moyen entre pannes (MTBF) élevé et un temps moyen de réparation (MTTR) faible.

III. Applications typiques

Le BESI Datacon 2200EVO est principalement utilisé dans les applications d'emballage haut de gamme et avancées :

Flip Chip : C'est son application la plus classique, largement utilisée dans le packaging de puces telles que les CPU, les GPU et les ASIC haut de gamme.

Emballage intégré 2,5D/3D : utilisé pour fixer des puces à des interposeurs en silicium ou pour effectuer un empilement puce sur puce.

Intégration hétérogène : intègre des puces avec différents nœuds de processus et fonctions (tels que des puces logiques, des puces mémoire et des puces RF) dans un seul package.

Emballage de capteur : utilisé pour l'assemblage de précision de produits tels que les capteurs CIS (capteurs d'image) et MEMS.

Packaging Optoélectronique : Applications telles que l'assemblage de lasers et de modules optiques.

IV. Positionnement du marché et résumé

BESI Datacon est un leader mondial dans le domaine des puces retournées et des technologies avancées de fixation de matrices.

Leadership technologique : BESI Datacon détient de solides avantages techniques et parts de marché, notamment dans les procédés avancés tels que le collage par thermocompression (TCB) et le collage assisté par laser (LAB).

Cibler le haut de gamme : la plate-forme 2200EVO cible les applications haut de gamme nécessitant la plus grande précision, la plus grande fiabilité et les meilleures capacités de processus, en concurrence avec des entreprises telles qu'ASM Pacific Technology.

Moteur de l'innovation : ses équipements constituent un outil de fabrication essentiel pour de nombreuses architectures d'emballage avancées, telles que les circuits intégrés 2,5D/3D.

En résumé, le BESI Datacon 2200EVO est un système de fixation de puces entièrement automatisé pour le packaging avancé des semi-conducteurs. Il offre une précision extrême et des capacités de traitement avancées, notamment le collage par thermocompression. Il représente l'état de l'art en matière de technologie de fixation de puces et est un composant essentiel de la fabrication de produits tels que les processeurs haut de gamme, les puces d'intelligence artificielle et les puces de communication haut débit.