Mesin Penempatan Kemasan Canggih ASM SIPLACE CA2

Produk System-in-Package modern dan produk pengemasan canggih seringkali membutuhkan beberapa jenis komponen yang sangat berbeda untuk dirakit pada substrat yang sama. Komponen pasif dan IC yang dikemas mungkin datang dalam bentuk gulungan pita, sementara die semikonduktor telanjang harus diambil langsung dari wafer yang telah dipotong, diperiksa, diorientasikan, dan ditempatkan dengan kontrol proses yang jauh lebih ketat.

TheASM SIPLACE CA2CA2 dikembangkan untuk lingkungan produksi campuran ini. Alih-alih memisahkan penempatan SMT standar dan pemrosesan die langsung dari wafer ke dalam tahapan peralatan yang sepenuhnya independen, CA2 menggabungkan kedua aliran material dalam satu platform penempatan canggih. Ia dapat memproses SMD yang disuplai dari feeder, melakukan pemasangan die dari wafer, dan menangani penempatan flip-chip untuk rakitan elektronik yang ringkas dan terintegrasi tinggi.

Hal ini menjadikan SIPLACE CA2 sangat relevan bagi para produsen yang sedang mengevaluasiperalatan pengikat die semikonduktoruntuk modul SiP, elektronika daya, komponen tertanam, pengemasan tingkat wafer, dan aplikasi lain di mana kemampuan SMT konvensional saja tidak mencukupi.

Mesin jenis apakah ASM SIPLACE CA2 itu?

SIPLACE CA2 paling tepat digambarkan sebagai platform penempatan hibrida berkecepatan tinggi untuk perakitan semikonduktor dan SMT. Platform ini tidak terbatas pada satu sumber material atau satu proses pengemasan tradisional.

Tergantung pada konfigurasi mesin yang terpasang, CA2 dapat mengkoordinasikan beberapa tugas produksi:

• Pilih komponen SMD standar dari pengumpan pita dan gulungan.

• Lepaskan chip yang diketahui berfungsi dengan baik langsung dari wafer yang telah dipotong.

• Tempatkan cetakan kosong dalam orientasi pemasangan cetakan.

• Putar dan tempatkan die untuk perakitan flip-chip.

• Komponen proses disuplai melalui baki atau wadah khusus.

• Oleskan fluks atau media pencelupan lainnya sebelum penempatan.

• Periksa cetakan dan komponen selama proses pemasangan.

• Catat hubungan antara posisi wafer awal dan posisi substrat akhir.

Hasilnya adalah platform produksi yang dapat menghubungkan proses yang secara tradisional terkait dengan mesin penempatan SMT dan mesin pengikat die semikonduktor.

Mengapa Lini Pengemasan Tingkat Lanjut Membutuhkan Platform Penempatan Hibrida?

Jalur SMT konvensional sangat efisien ketika sebagian besar material dipasok dalam saluran standar. Pengemasan canggih menghadirkan tantangan yang berbeda karena produk akhir dapat menggabungkan komponen pasif, semikonduktor yang dikemas, sensor, chip daya, dan IC yang tidak dikemas pada satu substrat.

Ketika material-material ini diproses pada peralatan terpisah, produksi mungkin memerlukan transfer tambahan, penyimpanan sementara, lingkungan pemrograman terpisah, dan ketertelusuran yang lebih kompleks. Chip tanpa kemasan juga mungkin perlu diubah menjadi kemasan pita sebelum dapat memasuki proses penempatan SMT konvensional.

SIPLACE CA2 mengatasi kesenjangan produksi ini dengan menghadirkan penanganan wafer langsung ke dalam platform yang berorientasi SMT. Die dapat diambil dari wafer dan dimasukkan ke dalam urutan penempatan bersama dengan komponen yang disuplai oleh feeder, sehingga mengurangi jumlah tahapan proses yang terputus.

CA2 Dibandingkan dengan Jalur Produksi Terpisah Konvensional

Rute produksi yang paling sesuai masih bergantung pada volume produk, rentang die, kimia proses, desain substrat, dan infrastruktur pabrik yang ada. CA2 sangat berharga ketika komponen SMT dan die yang dipasok wafer harus diproses berulang kali dalam keluarga produk yang sama.

Spesifikasi Utama ASM SIPLACE CA2

Nilai maksimum yang dipublikasikan menggambarkan kemampuan platform. Output produksi aktual bergantung pada kepala cetak yang terpasang, dimensi die, kondisi wafer, desain substrat, opsi proses, persyaratan inspeksi, dan campuran komponen.

Pemrosesan Wafer Langsung dan Alur Material

Salah satu kemampuan CA2 yang paling penting adalah kemampuannya untuk memproses die langsung dari wafer yang telah dipotong. Dalam alur kerja berbasis feeder tradisional, die kosong mungkin perlu dipindahkan terlebih dahulu ke pita atau media standar lainnya sebelum ditempatkan.

Pemrosesan wafer langsung dapat menghilangkan atau mengurangi langkah konversi perantara tersebut. Hal ini dapat memberikan beberapa manfaat operasional:

• Mengurangi persiapan dan operasi penanganan material yang berkaitan dengan selotip.

• Mengurangi kebutuhan penyimpanan untuk bahan cetakan yang telah diolah.

• Mengurangi limbah selotip dan bahan pembawa yang terkait dengan pengemasan ulang cetakan.

• Mengurangi aktivitas pengisian ulang dan penyambungan material cetakan.

• Koneksi yang lebih baik antara data peta wafer dan catatan penempatan akhir.

• Penggunaan beberapa die yang lebih fleksibel dalam produk SiP yang kompleks.

CA2 menggunakan fungsi penanganan wafer dan penyangga die untuk memisahkan persiapan die yang memakan waktu dari urutan penempatan. Proses paralel ini membantu mempertahankan output produksi sementara die sedang dipersiapkan untuk pengambilan dan penempatan.

Produksi Die Attach dan Flip-Chip

Penempatan Die-Attach

Dalam proses pemasangan die, die semikonduktor dilepas dari wafer dan ditempatkan pada orientasi yang dibutuhkan di atas substrat. Tergantung pada produk dan pilihan mesin, proses ini dapat mencakup pencelupan material, inspeksi die, dan penempatan terkontrol dengan gaya rendah.

Penempatan Flip-Chip

Perakitan flip-chip membutuhkan orientasi die yang tepat sehingga sisi aktif dan struktur interkoneksinya menghadap substrat. Akurasi penempatan, kondisi die, transfer fluks, dan pemetaan substrat menjadi sangat penting ketika dimensi bump dan jarak antar komponen kecil.

Kombinasi SMT dan Penempatan Die

CA2 dapat menggabungkan die yang dipasok dari wafer dengan komponen konvensional yang dipilih dari yang kompatibel.Pengumpan ASM SMTHal ini memungkinkan satu produk untuk mencakup resistor, kapasitor, IC yang dikemas, dan beberapa jenis chip tanpa kemasan tanpa memperlakukan setiap kelompok material sebagai proyek perakitan yang sepenuhnya terpisah.

Opsi Kepala Penempatan dan Akurasi

Mesin ini dapat dilengkapi dengan kepala penempatan CP20 untuk penanganan komponen berkecepatan tinggi dan berakurasi tinggi. CP20 dirancang untuk komponen kecil dan sensitif serta mendukung fungsi pengambilan tanpa sentuhan dan penempatan tanpa gaya.

Kemampuan CP20 yang telah dipublikasikan meliputi:

• Rentang komponen dimulai dari 0201 metrik.

• Dimensi komponen maksimum hingga sekitar 8,2 × 8,2 mm.

• Tinggi komponen hingga sekitar 4 mm.

• Kapasitas penempatan hingga 38.000 komponen per jam per konfigurasi kepala yang berlaku.

• Kemampuan akurasi hingga ±10 µm pada 3 sigma.

Kelas akurasi yang dibutuhkan harus dipilih sesuai dengan dimensi die, jarak antar interkoneksi, ukuran ball atau bump, toleransi substrat, dan persyaratan hasil produksi. Mesin yang dikonfigurasi untuk penempatan standar 20 µm tidak boleh secara otomatis diasumsikan dapat menyediakan kelas proses opsional 10 µm.

Pertukaran Wafer dan Produksi Multi-Die

Produk SiP yang kompleks mungkin mengandung beberapa jenis die yang berbeda. Mengganti material wafer secara manual untuk setiap jenis die akan menciptakan hambatan produksi yang besar. Sistem pertukaran wafer CA2 dirancang untuk mempertahankan berbagai jenis wafer dan menyediakan material yang dibutuhkan untuk proses penempatan seiring perubahan program produksi.

Dengan konfigurasi yang sesuai, sistem wafer dapat menampung hingga 50 wafer berbeda. Kemampuan multi-die ini sangat berguna untuk produk yang menggabungkan prosesor, memori, sensor, die komunikasi, dan komponen daya dalam satu paket yang ringkas.

Saat mengevaluasi mesin yang tersedia, pastikan:

1. Sistem pertukaran wafer yang terpasang dan jumlah posisi wafer yang didukung.

2. Diameter wafer dan spesifikasi bingkai wafer yang didukung.

3. Konfigurasi ejektor wafer, pembalikan die, dan modul penyangga.

4. Kompatibilitas dengan format peta wafer yang dibutuhkan.

5. Dimensi cetakan maksimum dan minimum.

6. Ketebalan dan kondisi cetakan yang didukung.

7. Tersedia data pengenalan chip yang rusak dan data chip yang diketahui baik.

Konfigurasi Substrat dan Konveyor

CA2 dapat dikonfigurasi untuk berbagai aliran substrat, bukan hanya terbatas pada satu format PCB konvensional.

Konveyor Satu Jalur

Konfigurasi jalur tunggal dapat mendukung panel besar, PCB tertanam, dan substrat khusus. Format yang dipublikasikan mencapai hingga 620 × 700 mm untuk kelas akurasi dan pengaturan mesin tertentu.

Konveyor Dua Jalur

Transportasi jalur ganda cocok untuk PCB standar dan substrat SiP di mana penanganan papan secara paralel dapat meningkatkan pemanfaatan jalur produksi. Dimensi yang didukung bervariasi tergantung pada mode konveyor yang dipilih dan persyaratan akurasi.

Chip-on-Wafer dan Pembawa Khusus

Opsi yang tersedia juga dapat mendukung proses chip-on-wafer, baki JEDEC, J-boat, papan tebal, dan substrat melengkung. Fungsi-fungsi ini harus diperiksa terhadap konfigurasi mesin yang terpasang sebenarnya.

Inspeksi, Pencelupan, dan Pengendalian Proses

Kecepatan penempatan yang tinggi saja tidak cukup untuk pengemasan tingkat lanjut. Proses tersebut juga harus memverifikasi kondisi cetakan, kualitas pengambilan, orientasi, dan aplikasi material.

Tergantung pada opsi yang dipilih, CA2 dapat mendukung:

• Deteksi keberadaan dan pengambilan komponen.

• Inspeksi retak dan pecah pada cetakan.

• Deteksi fluks atau material celup.

• Inspeksi pasta solder sebelum atau setelah pemasangan.

• Pemetaan substrat dan koreksi posisi penempatan.

• Proses pertukaran data dengan sistem pabrik.

• Fungsi produksi sistem tertutup dapat berjalan jika peralatan inspeksi yang kompatibel telah terpasang.

Unit Pencelupan Linier dapat digunakan di mana cetakan memerlukan fluks atau media transfer lain sebelum penempatan. Pelat pencelupan yang dipilih, sifat material, tinggi transfer, dan pengaturan inspeksi harus memenuhi syarat untuk proses cetakan dan substrat yang sebenarnya.

Ketertelusuran Tingkat Satu Die

Perakitan semikonduktor seringkali membutuhkan catatan material yang lebih detail daripada pelacakan lot komponen konvensional. CA2 mendukung pelacakan setiap die dari posisi asalnya di wafer hingga lokasi akhirnya di substrat yang telah dirakit.

Hal ini dapat membantu tim produksi untuk terhubung:

• Identifikasi wafer dan informasi peta wafer.

• Posisi baris dan kolom asli dari dadu.

• Hasil pengambilan dan inspeksi cetakan.

• Nomor seri akhir papan atau substrat.

• Koordinat penempatan pada produk jadi.

• Data proses dan peralatan yang dikumpulkan selama perakitan.

Lingkup ketertelusuran akhir bergantung pada perangkat lunak yang terpasang, antarmuka pabrik, basis data pelanggan, dan integrasi sistem produksi.

Integrasi dengan Jalur Pengemasan Tingkat Lanjut

SIPLACE CA2 dapat digunakan sebagai mesin penempatan hibrida pusat atau dikombinasikan dengan peralatan berkecepatan tinggi dan berakurasi tinggi tambahan. ASMPT mengidentifikasi SIPLACE TX micron sebagai platform pelengkap untuk produksi SiP di mana kedua mesin tersebut diatur dalam jalur yang sama.

Konfigurasi saluran dapat mencakup:

1. Pemuatan dan identifikasi substrat.

2. Penggunaan pasta solder, perekat, atau fluks.

3. Pemeriksaan terhadap bahan yang dicetak atau dikeluarkan.

4. Penempatan komponen SMD konvensional dengan kecepatan tinggi.

5. Pemasangan die langsung ke wafer atau penempatan flip-chip pada CA2.

6. Inspeksi pasca penempatan.

7. Proses reflow, pengeringan, atau pengemasan selanjutnya.

8. Inspeksi akhir, pengujian, dan pencatatan ketertelusuran.

Desain lini yang tepat bergantung pada urutan proses, waktu takt, penanganan substrat, persyaratan ruang bersih, dan apakah CA2 melakukan semua langkah penempatan atau hanya operasi pemrosesan die khusus.

Produk dan Aplikasi Khas

• Modul Sistem-dalam-Paket:Rakitan yang menggabungkan beberapa chip telanjang, IC yang dikemas, dan komponen pasif.

• Modul komunikasi:Paket elektronik RF, 5G, jaringan, dan nirkabel yang ringkas.

• Elektronik otomotif:Modul sensor, kontrol, dan integrasi tinggi yang memerlukan ketertelusuran terperinci.

• Produk semikonduktor daya:Chip daya dan komponen SMD pendukung dirakit pada substrat khusus.

• Pengemasan tingkat wafer:Proses yang melibatkan penempatan pada wafer atau substrat turunan wafer.

• Pengemasan tingkat panel:Pengemasan canggih pada panel berformat lebih besar.

• Elektronika tertanam:Komponen dan chip yang ditempatkan di dalam atau di atas konstruksi PCB tertanam.

• Modul sensor dan medis:Rakitan kompak yang berisi chip telanjang sensitif dan elektronik kontrol.

• Modul komputasi dan perangkat pintar:Produk dengan kepadatan tinggi yang membutuhkan berbagai format komponen.

Kapan SIPLACE CA2 Menjadi Pilihan yang Tepat?

CA2 harus dipertimbangkan ketika persyaratan produksi mencakup beberapa kondisi berikut:

• Produk ini menggabungkan SMD yang dipasok oleh pengumpan dan die polos.

• Die harus diambil langsung dari satu atau lebih wafer.

• Proses pemasangan die dan proses flip-chip diperlukan dalam keluarga produk yang sama.

• Produksi memerlukan berbagai jenis cetakan dengan penggantian material yang sering.

• Akurasi penempatan harus mencapai kelas proses 20 µm, 15 µm, atau 10 µm.

• Diperlukan ketertelusuran satu-ke-satu (single-die traceability).

• Pabrikan ingin mengurangi proses penempelan pita pada cetakan dan penanganan material perantara.

• Peralatan tersebut harus dapat berkomunikasi dengan sistem SMT dan sistem pabrik semikonduktor.

• Panel berukuran besar, substrat SiP, atau media pendukung khusus harus diproses.

Mesin die bonder khusus mungkin lebih tepat digunakan ketika aplikasi memerlukan gaya rekat, pemanasan, pengeringan, pengeluaran, atau ukuran die khusus di luar konfigurasi CA2 yang tersedia. Oleh karena itu, tinjauan proses harus dilakukan sebelum memilih mesin.

Peralatan ASM SIPLACE CA2 Tersedia

Mesin SIPLACE CA2 bekas atau pra-milik mungkin berbeda secara signifikan meskipun penamaan model eksteriornya sama. Sistem wafer terpasang, kepala penempatan, konveyor, kelas akurasi, opsi inspeksi, dan perangkat lunak menentukan kemampuan pemrosesan masing-masing unit.

Sebelum penawaran harga, informasi peralatan berikut harus dikonfirmasi:

Dukungan Mesin, Pengumpan, dan Suku Cadang

Pasokan peralatan dapat disesuaikan dengan ukuran substrat yang dibutuhkan, format wafer, rentang komponen, tingkat akurasi, dan aplikasi proses. Tergantung ketersediaan, dukungan dapat mencakup:

• Mesin ASM SIPLACE CA2 lengkap.

• Kepala penempatan dan komponen kepala yang kompatibel.

• Komponen pertukaran wafer dan penanganan wafer.

• Pengumpan ASM SIPLACE dan suku cadang pengumpan.

• Nozel standar dan nozel khusus aplikasi.

• Kamera, sensor, dan komponen inspeksi.

• Motor, penggerak, papan kontrol, dan kabel.

• Komponen konveyor dan penanganan substrat.

• Dukungan untuk instalasi, pengemasan, dan pengiriman internasional.

Informasi yang Diperlukan untuk Pencocokan Peralatan

Untuk rekomendasi mesin yang lebih akurat, berikan:

1. Deskripsi produk dan proses.

2. Membutuhkan proses die-attach, flip-chip, atau penempatan campuran.

3. Dimensi cetakan, ketebalan, dan diameter wafer.

4. Jumlah jenis cetakan yang berbeda per produk.

5. Paket SMD terkecil dan terbesar.

6. Dimensi substrat, ketebalan, dan material.

7. Diperlukan akurasi penempatan.

8. Perkiraan volume produksi per jam atau per tahun.

9. Kapasitas pengumpan, baki, dan wafer yang dibutuhkan.

10. Persyaratan antarmuka pabrik dan ketertelusuran.

11. Kondisi peralatan yang disukai dan negara tujuan.

Pertanyaan yang Sering Diajukan Tentang ASM SIPLACE CA2

Masalah produksi apa yang dipecahkan oleh SIPLACE CA2?

Produk ini ditujukan untuk kebutuhan komponen SMT konvensional dan die semikonduktor polos. CA2 menggabungkan penempatan komponen berbasis feeder dan pemrosesan die langsung pada wafer ke dalam platform mesin yang terkoordinasi.

Bisakah CA2 menggantikan semua mesin die bonder konvensional?

Tidak ada satu mesin pun yang cocok untuk setiap proses semikonduktor. CA2 dioptimalkan untuk aplikasi penempatan hibrida berkecepatan tinggi, pemasangan die, dan flip-chip. Proses yang membutuhkan pemanasan khusus, gaya pengikatan, pengeringan, atau format die yang tidak biasa harus dievaluasi secara terpisah.

Apakah mesin tersebut memerlukan cetakan yang dipasok dalam bentuk pita?

Tidak. Salah satu kemampuan utamanya adalah mengambil die langsung dari wafer yang telah dipotong. Ia juga dapat memproses komponen SMD standar yang dipasok melalui pengumpan tape-and-reel yang kompatibel.

Bisakah beberapa wafer berbeda digunakan dalam satu pengaturan produksi?

Ya. Dengan sistem pertukaran wafer yang sesuai, mesin ini dapat menampung hingga 50 wafer berbeda, sehingga cocok untuk produk multi-die.

Apa perbedaan antara pemasangan die attach dan flip-chip pada CA2?

Proses die attach menempatkan die dalam orientasi menghadap ke atas yang dibutuhkan, sedangkan proses flip-chip memutar dan menempatkan die dengan sisi interkoneksinya menghadap ke substrat. Urutan pastinya bergantung pada modul yang terpasang dan proses produk.

Bisakah CA2 bekerja dalam lini yang sama dengan SIPLACE TX micron?

Ya. Kedua platform ini dapat saling melengkapi dalam pengemasan tingkat lanjut dan lini SiP, dengan TX micron mendukung penempatan berkecepatan tinggi dan berakurasi tinggi, sementara CA2 menangani proses penempatan langsung pada wafer dan proses penempatan hibrida.

Apakah CA2 mendukung produksi di ruang bersih?

Platform ini tersedia dengan konfigurasi yang kompatibel dengan ruang bersih dan standar semikonduktor. Sertifikasi dan kondisi mesin bekas yang akan dibeli harus dipastikan sebelum pembelian.

Bagaimana seharusnya SIPLACE CA2 bekas dievaluasi?

Periksa identifikasi mesin, kepala penempatan, kelas akurasi, modul wafer, konveyor, perangkat lunak, fungsi inspeksi, kondisi pengoperasian, dan aksesori yang disertakan. Nama model saja tidak mendefinisikan kemampuan proses secara lengkap.

Apakah termasuk alat pemberi makan dan aksesori wafer?

Lingkup pasokan bervariasi tergantung pada mesin dan penawaran. Pengumpan, nozel, rangka wafer, aksesori penanganan, dan suku cadang harus dicantumkan secara individual dalam penawaran peralatan akhir.

Informasi apa yang harus dikirimkan bersamaan dengan permintaan informasi?

Berikan spesifikasi die dan wafer, rentang komponen, dimensi substrat, proses yang dibutuhkan, target akurasi, output produksi, kondisi mesin yang diinginkan, dan tujuan pengiriman.

Hubungi kami dengan format wafer, rentang die, ukuran substrat, dan proses perakitan yang Anda butuhkan untuk memeriksa konfigurasi ASM SIPLACE CA2 dan opsi pasokan yang tersedia.