בחירת מכונת הדבקה במות מתחילה בתהליך החיבור הנדרש למוצר. אפוקסי, הלחמה אוטקטית, הלחמה רכה וסינטור כסף כולם ניתנים לתיאור כהדבקה במות, אך הם אינם דורשים את אותה מערכת אספקת חומר, ראש הדבקה, שיטת חימום, אטמוספרה, בקרת כוח או ציוד המשך.
מכונה שיכולה לבחור ולהניח במדויק שבב אינה מסוגלת באופן אוטומטי להשלים את תהליך חיבור השבב הנדרש. יש לקחת בחשבון את הצד האחורי של השבב, גימור המצע, הנתיב התרמי, החיבור החשמלי, דרישת קו ההדבקה ונפח הייצור לפני השוואה בין דגמי מכונות בודדים.
משימת הבחירה המעשית היא לחבר את דרישת המוצר לחומר ההדבקה, רצף התהליך ותצורת המכונה המותקנת.

התחל עם תוצאת חיבור התבנית הנדרשת
שיטת ההדבקה צריכה להתאים לתפקוד ההרכבה הסופית. חבילת חיישנים בעלת עלות נמוכה, מודול SiC בעל הספק גבוה ומכלול לייזר מדויק עשויים כולם לדרוש הצבת שבב, אך הדרישות התרמיות, החשמליות והמכניות שלהם יכולות להוביל לכיוונים שונים מאוד של הציוד.
| דרישת מוצר | שאלות להגדרה | למה זה משנה את בחירת המכונה |
|---|---|---|
| נתיב תרמי | כמה חום חייב לעבור מהשבב אל המצע או מפזר החום? | הביצועים התרמיים הנדרשים משפיעים על ההתאמה בין חומרים כמו אפוקסי, הלחמה, אוטקטי או מסונטר. |
| חיבור חשמלי | האם שכבת הקשר חייבת להוליך זרם, להישאר מבודדת חשמלית או לספק תמיכה מכנית בלבד? | חומרים מוליכים וחומרים שאינם מוליכים דורשים תוכניות שונות של חלוקה, ריפוי והסמכה. |
| חומרי שבב ומצע | מהם המטליזציה של הצד האחורי של השבב, גימור המצע ותנאי פני השטח? | ממשק החומר משפיע על הרטבה, הידבקות, דיפוזיה, בקרת חמצון וטמפרטורת התהליך. |
| בקרת קו הקשר | איזה עובי, אחידות והטיה של התבנית מקובלים? | חלוקה, הטבעה, טפסים מקדים, בקרת כוח וכלים חייבים לייצר את שכבת הקשר הנדרשת. |
| דרישת ביטול | כמה ריקנות יכולה התכנון התרמי והאמינות לסבול? | הכנת חומרים, קרצוף, אטמוספירה, הזרמה חוזרת ועיבוד ואקום במורד הזרם עשויים להפוך לחשובים. |
| רגישות החבילה | כמה כוח, חום ותנועה מכנית יכולים התבנית והמצע לעמוד? | שבלונות דקות, חומרים שבירים ומבנים עדינים עשויים לדרוש איסוף, תמיכה ובקרת כוח מיוחדים. |
| מודל ייצור | האם הפרויקט הוא מו"פ, ייצור בתמהיל גבוה או ייצור בנפח גבוה? | האוטומציה הנדרשת, החלפת הכלים, טיפול בחומרים והתפוקה עשויים להיות חשובים לא פחות מתהליך ההדבקה. |
יש להגדיר דרישות אלו לפני שקונה שואל האם חומר הדבקה מסוים "תואם לאפוקסי" או "תואם סינטור". אותו שם תהליך עדיין יכול לדרוש מודולי מכונה שונים עבור חבילות שונות.
כיצד תהליכי הדבקת המט"ב העיקריים שונים זה מזה
| תהליך הדבקה | כיצד נוצר הקשר | דרישות מכונה אופייניות | דאגה עיקרית לבחירה |
|---|---|---|---|
| חיבור אפוקסי | דבק מוליך או לא מוליך מונח, הקובייה מונחת והחומר מתקשה. | דיספנסינג, ג'טינג, הטבעה או טבילה; בקרת כוח הנחתה; בקרת קו הדבקה; תוכנית ריפוי | נפח חומר, דילול, נטיית התבנית, תנאי ריפוי ועקביות קו הדבקה |
| קשירת שבבים אוטקטית | סגסוגת או פרפורם מוגדרים מחוממים דרך טווח ההדבקה שלהם כדי ליצור חיבור מתכתי. | חימום וקירור מבוקרים, בקרת אווירה, טיפול בצורת קדם-פורם וקרצוף אופציונלי | פרופיל טמפרטורה, חמצון, הרטבה, התרוקנות ותנועת שבב במהלך הדבקה |
| הלחמה רכה | הלחמה מוחלת ומוזרמת מחדש כדי ליצור חיבור תרמי וחשמלי מוליך. | הכנה או דילוג של הלחמה, אזורי תהליך מחוממים, בקרת אטמוספרה וטיפול במסגרות עופרת בנפח גבוה | עובי הלחמה, הרטבה, ריקנות, חמצון וחזרתיות ייצור |
| סינטור כסף | חלקיקי כסף יוצרים חיבור צפוף באמצעות תהליך סינטור מבוסס דיפוזיה במקום תהליך ריפוי או הזרמה חוזרת של הלחמה קונבנציונלי. | טיפול במשחה או בסרט, שליטה מדויקת בקווי הדבקה, שלב מחומם, כוח מבוקר במידת הצורך וסינטור במורד הזרם | הכנת חומר, עובי קו הדבקה, יציבות הידבקות, נתיב לחץ ותנאי סינטור סופיים |
הטבלה מזהה את כיוון הציוד העיקרי. היא אינה מגדירה מתכון תהליך אוניברסלי. התצורה המדויקת תלויה בחומר הנבחר, בתבנית, במצע, במסלול הייצור ובדרישות ההסמכה.
הדבקת תבניות אפוקסי נותנת עדיפות לבקרת חומרים ולריפוי
אפוקסי נמצא בשימוש נרחב משום שהוא יכול לתמוך בפורמטים רבים של אריזות וניתן להטמיע אותו במספר שיטות. אפוקסי מוליך עשוי לספק חיבור חשמלי ותרמי, בעוד שחומר לא מוליך עשוי לספק חיבור מכני או בידוד חשמלי.
חומר ההדבקה עשוי למרוח אפוקסי באמצעות:
מחלק לחץ זמן
מחלק מקדחה
פיזור סילון
העברת סיכה או הטבעה
המטבל
חומר דבק מודבק מראש
השיטה הנכונה תלויה בצמיגות החומר, בתכולת המילוי, בגודל השכבה, בתבנית, בגיאומטריית האריזה ובמהירות הייצור. אין להניח שמתקן שעובד עם אפוקסי אחד יטפל בכל פורמולציה מלאה או לא מלאה.
פונקציות חשובות של מכונת אפוקסי
נפח ניפוק או הטבעה יציב
בקרת טמפרטורת החומר וחיי הצריבה במידת הצורך
מיקום מדויק של התבנית לפני שהחומר זז או מתקשה
כוח הנחת וגובה הדבקה ניתנים לתכנות
עובי קו הדבקה ובקרת הטיה של המד
בדיקת ראייה לפני ואחרי הדבקה
העברה אמינה לתהליך הריפוי הנדרש
הלחמת אפוקסי לרוב משתמשת בטמפרטורות תהליך נמוכות יותר מאשר דרכי הלחמה מתכתיות, אך ההרכבה המלאה עדיין תלויה בפרופיל הריפוי שצוין. הלחמה מוצלחת אינה מוכיחה שהחיבור הסופי שהרוכך יעמוד בדרישות התרמיות, החשמליות או האמינות.
עבור דוגמה נוכחית של פלטפורמת אפוקסי במהירות גבוהה, ה-מחבר חותך BESI ESEC 2100 hSניתן לסקור אותו ככיוון ציוד אחד. התאמתו בפועל עדיין תלויה בתצורת המכונה המוצעת ובחבילת היעד.
חיבור שבבים אוטקטי דורש תנאי חום ושטח מבוקרים
חיבור מתכתי אוטקטי יוצר חיבור מתכתי על ידי חימום סגסוגת או תבנית קדם-צורה דרך תנאי חיבור מוגדרים. התהליך נשקל לעתים קרובות במקרים בהם המוצר זקוק להעברה תרמית חזקה, הולכה חשמלית, דיוק מיקום גבוה או חיבור מתכתי מבוקר.
ייתכן שהמכונה והכלים יצטרכו לתמוך ב:
טיפול בהלחמה מופקדת מראש או בפרפורמה נפרדת
חימום וקירור מהירים וחוזרים על עצמם
אטמוספרה אינרטית או מחזרת מבוקרת במידת הצורך
תנועת שפשוף או קובייה ניתנת לתכנות
כוח הדבקה וגובה הדבקה מדויקים
כלים שנשארים יציבים בטמפרטורת התהליך
יישור ראייה לפני שהמשטחים הופכים לבלתי נסתר
קרצוף יכול לסייע בהפרעת שכבות פני השטח, לשפר את הרטבה ולהפחית גזים לכודים בתהליכים רלוונטיים. אין להתייחס אליו כדרישה אוניברסלית או כאל תחליף להכנת פני השטח ובקרת טמפרטורה נכונה.
תהליך האוטקטיקה חייב לקחת בחשבון גם את התנהגות התבנית בזמן שהסגסוגת מותכת. תמיכה לקויה, תנועה מוגזמת או פרופיל תרמי לא מתאים יכולים להשפיע על היישור, עובי קו הקשר והיווצרות חללים.
חיבור שבבי הלחמה רכה קשור קשר הדוק לייצור חשמל
חיבור שבבי הלחמה רכה מוערך בדרך כלל עבור יישומי מוליכים למחצה להספק ויישומים של שלדי מוליכים בנפח גבוה הדורשים נתיב תרמי מוליך בין השבב למוביל שלו.
למרות שתהליכי הלחמה אוטקטית ותהליכי הלחמה רכה משתמשים בחומרים מתכתיים ובחום, אין להתייחס אליהם כאל זהים. צורת ההלחמה, התנהגות ההיתוך, דרך החלוקה, האטמוספרה, הובלת מסגרת הליד ורצף הייצור עשויים להיות שונים באופן מהותי.
אזורים לאישור של ציוד הלחמה רך
חוט הלחמה, משחה, תבנית קדם-צורה או שיטת אספקת חומר אחרת
עקביות הכנת מחלק או הלחמה
ראש קשר מחומם, שלב או אזור תהליך
סידור בקרת גז וחמצון
איסוף והנחת שבבי ההלחמה בזמן תהליך ההלחמה
טיפול ב-Leadframe, רצועה או מודול הספק
ויזואליזציה של תהליכים וניטור פגמים
קירור והעברה לאחר הדבקה
ציוד הלחמה רכה בנפח גבוה הוא לרוב ספציפי יותר ליישום מאשר ציוד הלחמה גמיש למחקר ופיתוח. קונה המחליף מכונת ייצור קיימת צריך להשוות את החומר המלא ואת נתיב המסגרת, לא רק את דיוק המיקום והתפוקה המרבית.
סינטור כסף דורש מסלול הידבקות וסינטור מלא
סינטור כסף נמצא בשימוש גובר במקומות בהם התקני חשמל דורשים ביצועים תרמיים גבוהים ותפעול ארוך טווח בתנאי טמפרטורה תובעניים. החומר אינו יוצר את החיבור הסופי שלו באמצעות ריפוי אפוקסי קונבנציונלי או התכת הלחמה.
בהתאם לחומר הנבחר ותהליך הייצור, המסלול עשוי לכלול:
מריחת משחת כסף, סרט או חומר סינטור אחר על המצע או התבנית
בחירה והנחה מדויקת של הקובייה
שליטה בעובי קו ההדבקה הראשוני
הדבקת הקובייה כך שתישאר יציבה במהלך ההובלה
העברת המכלול לתהליך סינטור בלחץ או ללא לחץ
יישום השילוב הנדרש של חום, כוח, אטמוספרה וזמן
חלק מהתהליכים משתמשים בהדבקה בכוח גבוה או בסינטור בסיוע לחץ, בעוד שאחרים משתמשים בחומרים ללא לחץ. לכן, יש להתאים את חומר ההדבקה הנבחר למסלול החומר בפועל ולא למונח הכללי "סינטור כסף".
שיקולי ציוד חשובים כוללים:
פיזור משחה, הטבעה בפילם או טיפול בציפוי העברה
איסוף ותמיכה ב-Thin-Die
יכולת ראש חיבור מחומם ושלב
כוח קשר ניתן לתכנות
עובי קו הדבקה ובקרת הטיה של המד
החלפת כלים אוטומטית עבור תבניות ומוצרים שונים
העברה יציבה למכבש הסינטר הסופי או לתנור
ייתכן שחברת הדבקה (דייס-בליינדר) תבצע את שלבי ההשמה וההדבקה מבלי להשלים את החיבור המסונטר הסופי. לכן, יש לבדוק את קו הייצור כולו, ולא רק את מכונת ה-"הצבת והמקום".
זרימת חומרים יכולה להיות חשובה לא פחות משיטת ההדבקה
לאחר הגדרת כיוון התהליך, יש לאשר כיצד התבנית, חומר ההדבקה והמצע נכנסים למכונה.
| שטח חומרי | פורמטי קלט אפשריים | תוצאת מכונה |
|---|---|---|
| קלט למות | מסגרת וופלים, אריזת וופלים, ג'ל-פאק, מגש, סרט וגליל או תבנית רופפת | משנה את דרישות המפלט, כלי האיסוף, הראייה, המזין וההחלפה האוטומטית. |
| חומר הדבקה | אפוקסי, משחת הלחמה, חוט, תבנית קדם-צורתית, משחת כסף, סרט או שכבה מוקדמת | משנה את המתקן, כלי ההחתמה, יחידת הטבילה, גוף החימום ומערכת בקרת החומר. |
| מצע | מסגרת עופרת, DBC, AMB, קרמיקה, PCB, נשא, חבילה או תת-הרכבה בודדת | שינויים במחזיקי עבודה, אינדוקס, הידוק, חימום ואוטומציה של ייצור. |
| החלפת מוצרים | מוצר יחיד, תערובת גבוהה, מספר תבניות או חומרי תהליך מרובים | ייתכן שיידרש כלי אוטומטי, מפלט, ופלים ושינוי מתכון. |
פלטפורמה מרובת תהליכים עשויה לתמוך במספר שיטות חיבור, אך רק כאשר המפיצים, החימום, הראשים, הכלים, בקרות האווירה ואפשרויות התוכנה הנדרשות מותקנים בפועל.
הBESI Datacon 2200 EVO מכונת הדבקה למותממחיש כיצד ניתן לשלב טיפול בוופלים, החלפת כלים, דילוג ותהליכים חמים או קרים בפלטפורמה גמישה. יש לאמת את התצורה של מכונה מוצעת באופן אינדיבידואלי.
רצף בחירה מעשי של מכונת הדבקה
הגדירו את החיבור הסופי.קבע את הדרישות התרמיות, החשמליות, המכניות והאמינות.
אשר את ממשקי החומר.זיהוי המתכת של הצד האחורי של השבב, גימור המצע ומצב פני השטח.
בחר את תהליך ההדבקה.השווה אפוקסי, אוטקטי, הלחמה רכה וסינטור כנגד החיבור הנדרש.
הגדר הצגת חומרים.רשום כיצד התבנית, חומר ההדבקה והמצע נכנסים למכונה.
זיהוי מודולי תהליך.אשר את דרישות הנפקה, הטבעה, טיפול בפרפורם, חימום, אטמוספרה, קרצוף, כוח וקירור.
קבע את דרישת המיקום.הגדר דיוק, תטא, גובה קשר, הטיה של התבנית ובדיקה לאחר קשר.
סקירת אוטומציה של ייצור.קביעת דרישות תפוקה, החלפה, עקיבות ומטפל.
בדוק את המכונה המדויקת.השווה את התצורה, התוכנה, הכלים והאביזרים המותקנים עם תוכנית התהליך.
הפעל חומר מייצג.ודא את החומר המלא ואת רצף ההדבקה תחת תנאי בדיקה מוסכמים.
אימות המפרק הסופי.אשר תוצאות תרמיות, חשמליות, מכניות ואמינות באמצעות תהליך המוצר הרלוונטי.
רצף זה הוא ההחלטה המרכזית בבחירת המכונה. שיטת ההדבקה קובעת אילו פונקציות ציוד נחוצות, בעוד שהתוצר המדויק קובע האם פונקציות אלו מספיקות.
כאשר הגיוני להשתמש ב-Multi-Process Die Bonder
מכונת קשירה גמישה עשויה להיות בעלת ערך כאשר המפעל מפעיל מוצרים בעלי תערובת גבוהה, מבצע פיתוח תהליכים או זקוק למספר נתיבי קשירה בפלטפורמה אחת.
יכולת ריבוי תהליכים שימושית ביותר כאשר:
הראשים והכלים המותקנים מכסים את טווח המדידה הנדרש.
המכונה יכולה לשנות בין פורמטי קלט החומר הנדרשים.
מודולים של חלוקה, הטבעה, חימום ואווירה זמינים.
תוכנה ומתכונים תומכים במעבר תהליכים מבוקר.
התפוקה הצפויה נשארת מעשית לאחר המעברים.
ניתן לנהל כיול ותחזוקה על פני התהליכים השונים.
מכונה ייעודית לנפח גבוה עשויה להתאים יותר כאשר משפחת מוצרים אחת שולטת בייצור ודורשת טיפול מיוחד במסגרות הליד, בקרת הלחמה רכה או הכנה לסינטור בכוח גבוה.
שאלות נפוצות בנושא בחירת מכונת הדבקה
האם מכונת הדבקה אחת יכולה להפעיל תהליכי אפוקסי ואאוטקטיקה?
חלק מהפלטפורמות הגמישות יכולות לתמוך בשניהם, אך רק כאשר מותקנים המתקן, מערכת החימום, בקרת האווירה, הכלים והתוכנה הנדרשים. שם הדגם לבדו אינו מאשר יכולת ריבוי תהליכים.
האם סינטור כסף מתבצע כולו בתוך מקשר חותכות?
לא תמיד. מחבר התבנית יכול להחיל חומר, להניח את התבנית ולבצע הצמדה, בעוד שהסינטור הסופי מתרחש בתהליך נפרד בלחץ או ללא לחץ. יש לבדוק את הקו כולו.
האם חיבור אוטקטי זהה לחיבור שבבי הלחמה רכה?
לא. שניהם משתמשים בחומרי הדבקה מתכתיים ובחום, אך התנהגות הסגסוגת, הצגת החומר, האווירה, הכלים וציוד הייצור יכולים להיות שונים. התהליך הנדרש צריך להיות מוגדר על ידי האריזה ומערכת החומרים.
האם דיוק גבוה יותר במיקום פירושו מכונת הדבקה טובה יותר של תבניות?
לא בפני עצמו. יש לקחת בחשבון את הדיוק יחד עם טיפול במשבצת, בקרת קו הדבקה, יישום החומר, כוח, חימום, אוטומציה ותנאי המדידה בפועל.
איזה מידע יש להכין לפני בקשת קובייה
בחירת מכונת הדבקה במות מתחילה בתהליך החיבור הנדרש למוצר. אפוקסי, הלחמה אוטקטית, הלחמה רכה וסינטור כסף כולם ניתנים לתיאור כהדבקה במות, אך הם אינם דורשים את אותה מערכת אספקת חומר, ראש הדבקה, שיטת חימום, אטמוספרה, בקרת כוח או ציוד המשך.
מכונה שיכולה לבחור ולהניח במדויק שבב אינה מסוגלת באופן אוטומטי להשלים את תהליך חיבור השבב הנדרש. יש לקחת בחשבון את הצד האחורי של השבב, גימור המצע, הנתיב התרמי, החיבור החשמלי, דרישת קו ההדבקה ונפח הייצור לפני השוואה בין דגמי מכונות בודדים.
משימת הבחירה המעשית היא לחבר את דרישת המוצר לחומר ההדבקה, רצף התהליך ותצורת המכונה המותקנת.
התחל עם תוצאת חיבור התבנית הנדרשת
שיטת ההדבקה צריכה להתאים לתפקוד ההרכבה הסופית. חבילת חיישנים בעלת עלות נמוכה, מודול SiC בעל הספק גבוה ומכלול לייזר מדויק עשויים כולם לדרוש הצבת שבב, אך הדרישות התרמיות, החשמליות והמכניות שלהם יכולות להוביל לכיוונים שונים מאוד של הציוד.
| דרישת מוצר | שאלות להגדרה | למה זה משנה את בחירת המכונה |
|---|---|---|
| נתיב תרמי | כמה חום חייב לעבור מהשבב אל המצע או מפזר החום? | הביצועים התרמיים הנדרשים משפיעים על ההתאמה בין חומרים כמו אפוקסי, הלחמה, אוטקטי או מסונטר. |
| חיבור חשמלי | האם שכבת הקשר חייבת להוליך זרם, להישאר מבודדת חשמלית או לספק תמיכה מכנית בלבד? | חומרים מוליכים וחומרים שאינם מוליכים דורשים תוכניות שונות של חלוקה, ריפוי והסמכה. |
| חומרי שבב ומצע | מהם המטליזציה של הצד האחורי של השבב, גימור המצע ותנאי פני השטח? | ממשק החומר משפיע על הרטבה, הידבקות, דיפוזיה, בקרת חמצון וטמפרטורת התהליך. |
| בקרת קו הקשר | איזה עובי, אחידות והטיה של התבנית מקובלים? | חלוקה, הטבעה, טפסים מקדים, בקרת כוח וכלים חייבים לייצר את שכבת הקשר הנדרשת. |
| דרישת ביטול | כמה ריקנות יכולה התכנון התרמי והאמינות לסבול? | הכנת חומרים, קרצוף, אטמוספירה, הזרמה חוזרת ועיבוד ואקום במורד הזרם עשויים להפוך לחשובים. |
| רגישות החבילה | כמה כוח, חום ותנועה מכנית יכולים התבנית והמצע לעמוד? | שבלונות דקות, חומרים שבירים ומבנים עדינים עשויים לדרוש איסוף, תמיכה ובקרת כוח מיוחדים. |
| מודל ייצור | האם הפרויקט הוא מו"פ, ייצור בתמהיל גבוה או ייצור בנפח גבוה? | האוטומציה הנדרשת, החלפת הכלים, טיפול בחומרים והתפוקה עשויים להיות חשובים לא פחות מתהליך ההדבקה. |
יש להגדיר דרישות אלו לפני שקונה שואל האם חומר הדבקה מסוים "תואם לאפוקסי" או "תואם סינטור". אותו שם תהליך עדיין יכול לדרוש מודולי מכונה שונים עבור חבילות שונות.
כיצד תהליכי הדבקת המט"ב העיקריים שונים זה מזה
| תהליך הדבקה | כיצד נוצר הקשר | דרישות מכונה אופייניות | דאגה עיקרית לבחירה |
|---|---|---|---|
| חיבור אפוקסי | דבק מוליך או לא מוליך מונח, הקובייה מונחת והחומר מתקשה. | דיספנסינג, ג'טינג, הטבעה או טבילה; בקרת כוח הנחתה; בקרת קו הדבקה; תוכנית ריפוי | נפח חומר, דילול, נטיית התבנית, תנאי ריפוי ועקביות קו הדבקה |
| קשירת שבבים אוטקטית | סגסוגת או פרפורם מוגדרים מחוממים דרך טווח ההדבקה שלהם כדי ליצור חיבור מתכתי. | חימום וקירור מבוקרים, בקרת אווירה, טיפול בצורת קדם-פורם וקרצוף אופציונלי | פרופיל טמפרטורה, חמצון, הרטבה, התרוקנות ותנועת שבב במהלך הדבקה |
| הלחמה רכה | הלחמה מוחלת ומוזרמת מחדש כדי ליצור חיבור תרמי וחשמלי מוליך. | הכנה או דילוג של הלחמה, אזורי תהליך מחוממים, בקרת אטמוספרה וטיפול במסגרות עופרת בנפח גבוה | עובי הלחמה, הרטבה, ריקנות, חמצון וחזרתיות ייצור |
| סינטור כסף | חלקיקי כסף יוצרים חיבור צפוף באמצעות תהליך סינטור מבוסס דיפוזיה במקום תהליך ריפוי או הזרמה חוזרת של הלחמה קונבנציונלי. | טיפול במשחה או בסרט, שליטה מדויקת בקווי הדבקה, שלב מחומם, כוח מבוקר במידת הצורך וסינטור במורד הזרם | הכנת חומר, עובי קו הדבקה, יציבות הידבקות, נתיב לחץ ותנאי סינטור סופיים |
הטבלה מזהה את כיוון הציוד העיקרי. היא אינה מגדירה מתכון תהליך אוניברסלי. התצורה המדויקת תלויה בחומר הנבחר, בתבנית, במצע, במסלול הייצור ובדרישות ההסמכה.
הדבקת תבניות אפוקסי נותנת עדיפות לבקרת חומרים ולריפוי
אפוקסי נמצא בשימוש נרחב משום שהוא יכול לתמוך בפורמטים רבים של אריזות וניתן להטמיע אותו במספר שיטות. אפוקסי מוליך עשוי לספק חיבור חשמלי ותרמי, בעוד שחומר לא מוליך עשוי לספק חיבור מכני או בידוד חשמלי.
חומר ההדבקה עשוי למרוח אפוקסי באמצעות:
מחלק לחץ זמן
מחלק מקדחה
פיזור סילון
העברת סיכה או הטבעה
המטבל
חומר דבק מודבק מראש
השיטה הנכונה תלויה בצמיגות החומר, בתכולת המילוי, בגודל השכבה, בתבנית, בגיאומטריית האריזה ובמהירות הייצור. אין להניח שמתקן שעובד עם אפוקסי אחד יטפל בכל פורמולציה מלאה או לא מלאה.
פונקציות חשובות של מכונת אפוקסי
נפח ניפוק או הטבעה יציב
בקרת טמפרטורת החומר וחיי הצריבה במידת הצורך
מיקום מדויק של התבנית לפני שהחומר זז או מתקשה
כוח הנחת וגובה הדבקה ניתנים לתכנות
עובי קו הדבקה ובקרת הטיה של המד
בדיקת ראייה לפני ואחרי הדבקה
העברה אמינה לתהליך הריפוי הנדרש
הלחמת אפוקסי לרוב משתמשת בטמפרטורות תהליך נמוכות יותר מאשר דרכי הלחמה מתכתיות, אך ההרכבה המלאה עדיין תלויה בפרופיל הריפוי שצוין. הלחמה מוצלחת אינה מוכיחה שהחיבור הסופי שהרוכך יעמוד בדרישות התרמיות, החשמליות או האמינות.
עבור דוגמה נוכחית של פלטפורמת אפוקסי במהירות גבוהה, ה-מחבר חותך BESI ESEC 2100 hSניתן לסקור אותו ככיוון ציוד אחד. התאמתו בפועל עדיין תלויה בתצורת המכונה המוצעת ובחבילת היעד.
חיבור שבבים אוטקטי דורש תנאי חום ושטח מבוקרים
חיבור מתכתי אוטקטי יוצר חיבור מתכתי על ידי חימום סגסוגת או תבנית קדם-צורה דרך תנאי חיבור מוגדרים. התהליך נשקל לעתים קרובות במקרים בהם המוצר זקוק להעברה תרמית חזקה, הולכה חשמלית, דיוק מיקום גבוה או חיבור מתכתי מבוקר.
ייתכן שהמכונה והכלים יצטרכו לתמוך ב:
טיפול בהלחמה מופקדת מראש או בפרפורמה נפרדת
חימום וקירור מהירים וחוזרים על עצמם
אטמוספרה אינרטית או מחזרת מבוקרת במידת הצורך
תנועת שפשוף או קובייה ניתנת לתכנות
כוח הדבקה וגובה הדבקה מדויקים
כלים שנשארים יציבים בטמפרטורת התהליך
יישור ראייה לפני שהמשטחים הופכים לבלתי נסתר
קרצוף יכול לסייע בהפרעת שכבות פני השטח, לשפר את הרטבה ולהפחית גזים לכודים בתהליכים רלוונטיים. אין להתייחס אליו כדרישה אוניברסלית או כאל תחליף להכנת פני השטח ובקרת טמפרטורה נכונה.
תהליך האוטקטיקה חייב לקחת בחשבון גם את התנהגות התבנית בזמן שהסגסוגת מותכת. תמיכה לקויה, תנועה מוגזמת או פרופיל תרמי לא מתאים יכולים להשפיע על היישור, עובי קו הקשר והיווצרות חללים.
חיבור שבבי הלחמה רכה קשור קשר הדוק לייצור חשמל
חיבור שבבי הלחמה רכה מוערך בדרך כלל עבור יישומי מוליכים למחצה להספק ויישומים של שלדי מוליכים בנפח גבוה הדורשים נתיב תרמי מוליך בין השבב למוביל שלו.
למרות שתהליכי הלחמה אוטקטית ותהליכי הלחמה רכה משתמשים בחומרים מתכתיים ובחום, אין להתייחס אליהם כאל זהים. צורת ההלחמה, התנהגות ההיתוך, דרך החלוקה, האטמוספרה, הובלת מסגרת הליד ורצף הייצור עשויים להיות שונים באופן מהותי.
אזורים לאישור של ציוד הלחמה רך
חוט הלחמה, משחה, תבנית קדם-צורה או שיטת אספקת חומר אחרת
עקביות הכנת מחלק או הלחמה
ראש קשר מחומם, שלב או אזור תהליך
סידור בקרת גז וחמצון
איסוף והנחת שבבי ההלחמה בזמן תהליך ההלחמה
טיפול ב-Leadframe, רצועה או מודול הספק
ויזואליזציה של תהליכים וניטור פגמים
קירור והעברה לאחר הדבקה
ציוד הלחמה רכה בנפח גבוה הוא לרוב ספציפי יותר ליישום מאשר ציוד הלחמה גמיש למחקר ופיתוח. קונה המחליף מכונת ייצור קיימת צריך להשוות את החומר המלא ואת נתיב המסגרת, לא רק את דיוק המיקום והתפוקה המרבית.
סינטור כסף דורש מסלול הידבקות וסינטור מלא
סינטור כסף נמצא בשימוש גובר במקומות בהם התקני חשמל דורשים ביצועים תרמיים גבוהים ותפעול ארוך טווח בתנאי טמפרטורה תובעניים. החומר אינו יוצר את החיבור הסופי שלו באמצעות ריפוי אפוקסי קונבנציונלי או התכת הלחמה.
בהתאם לחומר הנבחר ותהליך הייצור, המסלול עשוי לכלול:
מריחת משחת כסף, סרט או חומר סינטור אחר על המצע או התבנית
בחירה והנחה מדויקת של הקובייה
שליטה בעובי קו ההדבקה הראשוני
הדבקת הקובייה כך שתישאר יציבה במהלך ההובלה
העברת המכלול לתהליך סינטור בלחץ או ללא לחץ
יישום השילוב הנדרש של חום, כוח, אטמוספרה וזמן
חלק מהתהליכים משתמשים בהדבקה בכוח גבוה או בסינטור בסיוע לחץ, בעוד שאחרים משתמשים בחומרים ללא לחץ. לכן, יש להתאים את חומר ההדבקה הנבחר למסלול החומר בפועל ולא למונח הכללי "סינטור כסף".
שיקולי ציוד חשובים כוללים:
פיזור משחה, הטבעה בפילם או טיפול בציפוי העברה
איסוף ותמיכה ב-Thin-Die
יכולת ראש חיבור מחומם ושלב
כוח קשר ניתן לתכנות
עובי קו הדבקה ובקרת הטיה של המד
החלפת כלים אוטומטית עבור תבניות ומוצרים שונים
העברה יציבה למכבש הסינטר הסופי או לתנור
ייתכן שחברת הדבקה (דייס-בליינדר) תבצע את שלבי ההשמה וההדבקה מבלי להשלים את החיבור המסונטר הסופי. לכן, יש לבדוק את קו הייצור כולו, ולא רק את מכונת ה-"הצבת והמקום".
זרימת חומרים יכולה להיות חשובה לא פחות משיטת ההדבקה
לאחר הגדרת כיוון התהליך, יש לאשר כיצד התבנית, חומר ההדבקה והמצע נכנסים למכונה.
| שטח חומרי | פורמטי קלט אפשריים | תוצאת מכונה |
|---|---|---|
| קלט למות | מסגרת וופלים, אריזת וופלים, ג'ל-פאק, מגש, סרט וגליל או תבנית רופפת | משנה את דרישות המפלט, כלי האיסוף, הראייה, המזין וההחלפה האוטומטית. |
| חומר הדבקה | אפוקסי, משחת הלחמה, חוט, תבנית קדם-צורתית, משחת כסף, סרט או שכבה מוקדמת | משנה את המתקן, כלי ההחתמה, יחידת הטבילה, גוף החימום ומערכת בקרת החומר. |
| מצע | מסגרת עופרת, DBC, AMB, קרמיקה, PCB, נשא, חבילה או תת-הרכבה בודדת | שינויים במחזיקי עבודה, אינדוקס, הידוק, חימום ואוטומציה של ייצור. |
| החלפת מוצרים | מוצר יחיד, תערובת גבוהה, מספר תבניות או חומרי תהליך מרובים | ייתכן שיידרש כלי אוטומטי, מפלט, ופלים ושינוי מתכון. |
פלטפורמה מרובת תהליכים עשויה לתמוך במספר שיטות חיבור, אך רק כאשר המפיצים, החימום, הראשים, הכלים, בקרות האווירה ואפשרויות התוכנה הנדרשות מותקנים בפועל.
הBESI Datacon 2200 EVO מכונת הדבקה למותממחיש כיצד ניתן לשלב טיפול בוופלים, החלפת כלים, דילוג ותהליכים חמים או קרים בפלטפורמה גמישה. יש לאמת את התצורה של מכונה מוצעת באופן אינדיבידואלי.
רצף בחירה מעשי של מכונת הדבקה
הגדירו את החיבור הסופי.קבע את הדרישות התרמיות, החשמליות, המכניות והאמינות.
אשר את ממשקי החומר.זיהוי המתכת של הצד האחורי של השבב, גימור המצע ומצב פני השטח.
בחר את תהליך ההדבקה.השווה אפוקסי, אוטקטי, הלחמה רכה וסינטור כנגד החיבור הנדרש.
הגדר הצגת חומרים.רשום כיצד התבנית, חומר ההדבקה והמצע נכנסים למכונה.
זיהוי מודולי תהליך.אשר את דרישות הנפקה, הטבעה, טיפול בפרפורם, חימום, אטמוספרה, קרצוף, כוח וקירור.
קבע את דרישת המיקום.הגדר דיוק, תטא, גובה קשר, הטיה של התבנית ובדיקה לאחר קשר.
סקירת אוטומציה של ייצור.קביעת דרישות תפוקה, החלפה, עקיבות ומטפל.
בדוק את המכונה המדויקת.השווה את התצורה, התוכנה, הכלים והאביזרים המותקנים עם תוכנית התהליך.
הפעל חומר מייצג.ודא את החומר המלא ואת רצף ההדבקה תחת תנאי בדיקה מוסכמים.
אימות המפרק הסופי.אשר תוצאות תרמיות, חשמליות, מכניות ואמינות באמצעות תהליך המוצר הרלוונטי.
רצף זה הוא ההחלטה המרכזית בבחירת המכונה. שיטת ההדבקה קובעת אילו פונקציות ציוד נחוצות, בעוד שהתוצר המדויק קובע האם פונקציות אלו מספיקות.
כאשר הגיוני להשתמש ב-Multi-Process Die Bonder
מכונת קשירה גמישה עשויה להיות בעלת ערך כאשר המפעל מפעיל מוצרים בעלי תערובת גבוהה, מבצע פיתוח תהליכים או זקוק למספר נתיבי קשירה בפלטפורמה אחת.
יכולת ריבוי תהליכים שימושית ביותר כאשר:
הראשים והכלים המותקנים מכסים את טווח המדידה הנדרש.
המכונה יכולה לשנות בין פורמטי קלט החומר הנדרשים.
מודולים של חלוקה, הטבעה, חימום ואווירה זמינים.
תוכנה ומתכונים תומכים במעבר תהליכים מבוקר.
התפוקה הצפויה נשארת מעשית לאחר המעברים.
ניתן לנהל כיול ותחזוקה על פני התהליכים השונים.
מכונה ייעודית לנפח גבוה עשויה להתאים יותר כאשר משפחת מוצרים אחת שולטת בייצור ודורשת טיפול מיוחד במסגרות הליד, בקרת הלחמה רכה או הכנה לסינטור בכוח גבוה.
שאלות נפוצות בנושא בחירת מכונת הדבקה
האם מכונת הדבקה אחת יכולה להפעיל תהליכי אפוקסי ואאוטקטיקה?
חלק מהפלטפורמות הגמישות יכולות לתמוך בשניהם, אך רק כאשר מותקנים המתקן, מערכת החימום, בקרת האווירה, הכלים והתוכנה הנדרשים. שם הדגם לבדו אינו מאשר יכולת ריבוי תהליכים.
האם סינטור כסף מתבצע כולו בתוך מקשר חותכות?
לא תמיד. מחבר התבנית יכול להחיל חומר, להניח את התבנית ולבצע הצמדה, בעוד שהסינטור הסופי מתרחש בתהליך נפרד בלחץ או ללא לחץ. יש לבדוק את הקו כולו.
האם חיבור אוטקטי זהה לחיבור שבבי הלחמה רכה?
לא. שניהם משתמשים בחומרי הדבקה מתכתיים ובחום, אך התנהגות הסגסוגת, הצגת החומר, האווירה, הכלים וציוד הייצור יכולים להיות שונים. התהליך הנדרש צריך להיות מוגדר על ידי האריזה ומערכת החומרים.
האם דיוק גבוה יותר במיקום פירושו מכונת הדבקה טובה יותר של תבניות?
לא בפני עצמו. יש לקחת בחשבון את הדיוק יחד עם טיפול במשבצת, בקרת קו הדבקה, יישום החומר, כוח, חימום, אוטומציה ותנאי המדידה בפועל.
איזה מידע יש להכין לפני שמבקשים המלצה על די בונדר?
הכינו את מידות ועובי התבנית, פורמט הקלט, המצע, חומר ההדבקה, דרישות המיקום, כוח ההדבקה, הטמפרטורה, האווירה, יעד הייצור ופונקציות הבדיקה או המעקב הנדרשות.
המלצה סופית
יש לבחור מכונת הדבקה במים לפי החיבור שעליה ליצור, לא רק לפי המהירות, הדיוק או שם הדגם שלה. תהליכי אפוקסי תלויים במידה רבה בשקיעת החומר ובריפויו. תהליכי הלחמה אוטקטית והלחמה רכה דורשים תנאי הדבקה מתכתיים מבוקרים. סינטור כסף דורש הכנת חומר מדויקת, הדבקה ותהליך סינטור מלא.
סקירה זמינהמכונות קשירה למותרק לאחר תהליך, זרימת החומרים והמודולים הנדרשים מוגדרים. כדי לדון בפרויקט, יש לשלוח את התבנית, המצע, חומר ההדבקה, יעד הייצור והתהליך המיועד דרךדף בירור על ציוד SMT.
המלצה על בונדר?
הכינו את מידות ועובי התבנית, פורמט הקלט, המצע, חומר ההדבקה, דרישות המיקום, כוח ההדבקה, הטמפרטורה, האווירה, יעד הייצור ופונקציות הבדיקה או המעקב הנדרשות.
המלצה סופית
יש לבחור מכונת הדבקה במים לפי החיבור שעליה ליצור, לא רק לפי המהירות, הדיוק או שם הדגם שלה. תהליכי אפוקסי תלויים במידה רבה בשקיעת החומר ובריפויו. תהליכי הלחמה אוטקטית והלחמה רכה דורשים תנאי הדבקה מתכתיים מבוקרים. סינטור כסף דורש הכנת חומר מדויקת, הדבקה ותהליך סינטור מלא.
סקירה זמינהמכונות קשירה למותרק לאחר תהליך, זרימת החומרים והמודולים הנדרשים מוגדרים. כדי לדון בפרויקט, יש לשלוח את התבנית, המצע, חומר ההדבקה, יעד הייצור והתהליך המיועד דרךדף בירור על ציוד SMT.




