ASM AMICRA AFC Plus: Incollaggio del chip, opzioni flip-chip e ruolo del processo

La piattaforma modulare ASM AMICRA AFC Plus per il bonding di precisione, associata alle operazioni di die-attach e flip-chip assembly. Si inserisce nel portfolio di soluzioni di die-bonding ad altissima precisione di ASMPT AMICRA ed è adatta ad applicazioni quali micro-ottica, MEMS, assemblaggio LED, optoelettronica e packaging avanzato di semiconduttori.

Definirlo semplicemente un dispositivo di incollaggio dei chip o un dispositivo di incollaggio flip-chip semplifica eccessivamente il suo ruolo. L'incollaggio dei chip descrive l'attività di assemblaggio più ampia, mentre l'incollaggio flip-chip modifica l'orientamento del chip e introduce requisiti diversi in termini di manipolazione, allineamento e attrezzature.

La piattaforma può supportare diverse direzioni di processo, ma la capacità utilizzabile di una singola macchina è determinata dall'hardware, dal software, dagli strumenti installati e dalla configurazione di processo qualificata. Questo articolo spiega come queste funzioni sono correlate prima di iniziare la calibrazione della configurazione specifica del progetto.

Cos'è l'ASM AMIRCA AFC Plus?

AFC Plus è progettato per movimentare, allineare e incollare un chip semiconduttore o un componente di precisione a una superficie target in condizioni di processo controllate. A seconda dell'applicazione, la superficie target può essere un substrato, la struttura del dispositivo o un'altra superficie di assemblaggio.

Il suo design modulare consente di adattare il percorso di incollaggio a diversi orientamenti del die, sistemi di materiali, metodi di movimentazione, strumenti di incollaggio e funzioni di processo di supporto. La documentazione storica di ASM AMICRA descrive AFC Plus come una piattaforma di incollaggio die e flip-chip completamente automatica, mentre la documentazione attuale di ASMPT continua a collocarla all'interno del portafoglio di incollaggio di precisione dell'azienda e fa riferimento a un concetto di macchina modulare con opzione flip-chip.

Queste descrizioni definiscono l'orientamento tecnico della piattaforma. Non specificano, tuttavia, le testine, gli strumenti, le funzioni di visione, i moduli di applicazione dei materiali o il software installati su una particolare macchina.

Il die bonding e il flip-chip bonding rappresentano percorsi di assemblaggio differenti

Il die bonding è il processo più ampio di posizionamento e giunzione di un chip o di un componente di precisione a un target. In una configurazione "face-up", il chip mantiene l'orientamento richiesto dal successivo processo di interconnessione o assemblaggio.

La tecnica del flip-chip bonding modifica tale relazione. Il lato attivo o di interconnessione del chip è rivolto verso la superficie di accoppiamento, pertanto il processo deve controllare come il chip viene prelevato, ruotato, supportato, allineato e portato a contatto con il target.

Nessuno dei due metodi è universalmente più avanzato. Risolvono problemi di assemblaggio diversi e la scelta deve essere fatta in base all'orientamento dello stampo, alla struttura di destinazione, al materiale di incollaggio e al tipo di giunzione richiesto.

Per la lavorazione flip-chip, la macchina necessita di un percorso di movimentazione dei chip adeguato, un ambiente di allineamento, strumenti, software e una configurazione di processo collaudata. La sola descrizione del modello non garantisce la presenza di questi elementi.

Come lavorano insieme manipolazione, allineamento e incollaggio

Un processo di incollaggio di precisione è creato da diverse funzioni interconnesse. Il chip deve innanzitutto essere presentato in una forma che ne consenta un prelievo sicuro. La macchina lo trasporta quindi e, se il processo lo richiede, ne modifica l'orientamento prima di allinearlo con il substrato o il target.

A livello concettuale, la sequenza è la seguente:

Presentare lo stampo → Selezionare e orientare → Allineare → Applicare materiale o calore dove necessario → Incollare → Ispezionare o registrare il punto di installazione

Questo non è un programma AFC Plus fisso. Un processo di fissaggio del chip con la parte frontale rivolta verso l'alto può seguire un percorso di gestione diverso rispetto a un assemblaggio flip-chip. Un processo con resina epossidica può utilizzare la stampatura o l'erogazione, mentre un processo eutettico pone maggiore enfasi sul sistema di materiali, sul controllo termico e sulle condizioni di incollaggio.

Anche il substrato necessita di un metodo di presentazione stabile. Si possono utilizzare mandrini, dispositivi di fissaggio o altri supporti per mantenerlo in una posizione ripetibile e consentire alla testina di incollaggio di raggiungere il punto desiderato.

In questo processo, la visione artificiale collega lo stampo e il bersaglio. Telecamere, ottiche e illuminazione identificano i punti di riferimento, mentre il metodo di allineamento ne stabilisce la posizione relativa prima dell'incollaggio. La qualità del riconoscimento può essere influenzata dal contrasto dei punti di riferimento, dalle condizioni della superficie, dalla calibrazione, dalla stabilità degli utensili e dalla dilatazione termica.

Una dichiarazione di accuratezza a livello di modello non può descrivere ogni risultato di progetto, poiché le prestazioni di allineamento sono determinate dall'intero ambiente di processo. Le caratteristiche del bersaglio, le ottiche installate, gli utensili, la calibrazione e le condizioni di incollaggio devono funzionare in sinergia.

Le ricette software coordinano queste funzioni fisiche. Possono controllare le posizioni di manipolazione, i riferimenti di allineamento, le fasi di applicazione del materiale, le sequenze di movimento e altri parametri di processo. Il percorso di incollaggio utilizzabile è quindi costituito da hardware, utensili, software e calibrazione che agiscono come un unico sistema.

Materiali di incollaggio e funzioni di supporto al processo

Stampaggio e dosaggio di resina epossidica

La stampatura epossidica trasferisce il materiale adesivo attraverso uno stampo o uno strumento dedicato. Può essere utile quando il processo richiede una forma di deposito definita o una quantità ripetibile in una posizione specifica.

L'erogazione del materiale avviene tramite un sistema di dosaggio installato e può supportare diverse posizioni, modelli o volumi di deposito. Sebbene entrambi i metodi utilizzino materiale di processo, comportano requisiti diversi per utensili, controllo e software.

La stampatura richiede una ferramenta e una geometria dello stampo adeguate. L'erogazione richiede un sistema di erogazione, un percorso del materiale e un controllo di processo compatibili. Il loro utilizzo dipende dal percorso di incollaggio previsto, non solo dalla denominazione AFC Plus.

Legame eutettico e riscaldato

La saldatura eutettica utilizza un processo termico e un materiale controllati per formare il giunto. Calore, forza, condizioni della superficie e utensili specifici del processo possono influenzare il risultato.

La documentazione ufficiale storica associa AFC Plus alle modalità di incollaggio eutettico ed epossidico e include gli utensili riscaldati tra le opzioni disponibili. Ciò supporta la relazione tra i processi, ma non stabilisce una sequenza universale di temperatura, forza o incollaggio. Tali valori sono definiti dal sistema di materiali selezionato, dall'hardware termico, dalla testa di incollaggio, dagli utensili e dalla ricetta qualificata.

Mappatura del wafer, polimerizzazione UV e ispezione post-incollaggio

La mappatura dei wafer può supportare l'identificazione dei chip, la selezione della posizione o altri dati utilizzati dal processo di manipolazione. Il suo utilizzo dipende dal software, dalle interfacce e dalla struttura dati supportata.

La polimerizzazione UV può essere integrata quando il materiale adesivo richiede l'esposizione ai raggi ultravioletti dopo l'applicazione o il posizionamento. Richiede apparecchiature di polimerizzazione compatibili e una sequenza di processo sviluppata per il materiale selezionato.

L'ispezione post-incollaggio può verificare la presenza del chip, la sua posizione o altri risultati definiti dopo l'incollaggio. La documentazione ufficiale storica la elenca come una funzione opzionale di AFC Plus, mentre l'effettiva portata dell'ispezione è determinata dall'ottica installata, dal software, dalla calibrazione e dai criteri di accettazione.

Le funzionalità della piattaforma e la configurazione installata non sono la stessa cosa.

La documentazione della piattaforma descrive le direzioni di processo supportate dalla famiglia di macchine. Non descrive necessariamente la configurazione di un singolo AFC Plus.

Una brochure storica potrebbe elencare come opzioni la gestione dei flip-chip, la mappatura dei wafer, gli strumenti riscaldati o l'ispezione post-incollaggio. Una pagina del portfolio attuale potrebbe invece enfatizzare il posizionamento di precisione e le aree di applicazione target. Entrambe le fonti sono utili, ma non dovrebbero essere considerate come un unico standard per una determinata macchina.

Ogni funzione di processo richiede la corretta combinazione di hardware, software e strumenti. L'operazione flip-chip può richiedere un meccanismo di orientamento dedicato e strumenti corrispondenti. La mappatura del wafer dipende dal software e dall'interfaccia dati appropriati. L'ispezione si basa sull'ambiente di visione installato, mentre il collegamento a caldo richiede hardware termico e controllo adeguati.

Ecco perché due macchine AFC Plus possono essere utilizzate per applicazioni molto diverse. Un sistema configurato per la micro-ottica può avere teste, dispositivi di fissaggio, ottiche e programmi diversi da uno predisposto per MEMS, assemblaggio di LED o confezionamento di semiconduttori.

Anche i dati pubblicati relativi a precisione e tempi di ciclo necessitano di un contesto. I valori storici possono riferirsi a una configurazione di macchina obsoleta, a un processo definito o a specifiche condizioni operative, mentre i riepiloghi di portafoglio più recenti possono descrivere un posizionamento più ampio della piattaforma.

L'orientamento dello stampo, gli utensili, il metodo di allineamento, la movimentazione del materiale, le fasi termiche e le opzioni installate possono influenzare il ciclo di processo effettivo e il risultato finale. I dati provenienti da fonti diverse dovrebbero conservare le date e le condizioni originali, anziché essere uniti in un'unica specifica universale.

Le aree di applicazione non determinano la compatibilità del progetto.

ASMPT associa la tecnologia AFC Plus alla micro-ottica, all'assemblaggio di LED e MEMS, al packaging avanzato dei semiconduttori e ad altre applicazioni di produzione di massa. Queste etichette indicano i mercati in cui le funzioni di incollaggio di precisione possono essere rilevanti.

Non viene stabilito che ogni prodotto in quei mercati possa funzionare su ogni AFC Plus. Due progetti di fotonica o MEMS possono utilizzare dimensioni del chip, materiali del substrato, mezzi di incollaggio, orientamenti, riferimenti ottici e condizioni termiche differenti.

La rilevanza tecnica dovrebbe invece essere valutata in base allo stampo, alla superficie di destinazione, al materiale di incollaggio e al percorso di processo richiesto. La movimentazione in entrata e in uscita, gli utensili, il software, l'ispezione, il riscaldamento e i requisiti di forza determinano quindi quali funzioni della macchina necessitano di un'analisi più approfondita.

Una volta definiti i dettagli del progetto, il passo successivo consiste in una valutazione della configurazione specifica del progetto, piuttosto che in un confronto più ampio tra le descrizioni dei modelli.

Passaggio dalla ricerca sulla piattaforma all'abbinamento della configurazione

La ricerca sulla piattaforma ha raggiunto il suo scopo quando l'assemblaggio previsto può essere descritto in modo chiaro. Un'analisi utile inizia con le dimensioni e il materiale del chip, il substrato o il target, l'orientamento del chip, il metodo di incollaggio e il materiale di incollaggio.

Occorre inoltre considerare i riferimenti di allineamento, i requisiti di riscaldamento o di forza, l'applicazione del materiale, la movimentazione in entrata e in uscita, gli utensili esistenti e qualsiasi fase di ispezione o polimerizzazione. Questi dettagli determinano quale testa di incollaggio, sistema di movimentazione, ottica e moduli di supporto devono essere esaminati.

Utilizzare ilConfigurazione ASM AMIRCA AFC PlusConsulta la pagina per confrontare tali requisiti con le relative funzioni della macchina, oppure contatta il team tecnico via e-mail o WhatsApp per avviare una revisione del progetto. Disegni degli stampi, immagini del substrato, fotografie degli utensili e documenti di processo possono essere allegati dopo l'avvio della conversazione.

Compatibilità, opzioni di installazione, prestazioni, prezzo e tempi di consegna dovrebbero essere discussi solo dopo aver confrontato i requisiti del progetto e la configurazione della macchina di riferimento.

Domande frequenti su ASM AMICRA AFC Plus

La ASM AMICRA AFC Plus è una saldatrice per chip o una saldatrice per flip-chip?

È associato sia al processo di die bonding che a quello di flip-chip. Il die bonding è l'attività di assemblaggio più ampia, mentre la funzionalità flip-chip utilizzabile richiede l'orientamento, l'allineamento, gli utensili, il software e la configurazione di processo appropriati.

Qual è la differenza tra die bonding e flip-chip bonding sulla scheda AFC Plus?

La differenza principale risiede nell'orientamento del chip e nella sua relazione con la superficie di destinazione. Il processo di flip-chip bonding prevede che il lato attivo o di interconnessione sia rivolto verso la superficie di accoppiamento, modificando la sequenza di manipolazione, allineamento, attrezzaggio e incollaggio.

Ogni AFC Plus include la tecnologia flip-chip bonding?

No. La documentazione ufficiale storica identifica il flip-chip bonding come un'opzione. L'hardware, il software, gli strumenti e la configurazione del processo necessari devono essere presenti sulla singola macchina.

A cosa servono la stampa e l'erogazione di resina epossidica?

Entrambi i processi trasferiscono materiale, ma utilizzano metodi diversi. La stampatura applica il materiale tramite un apposito strumento, mentre l'erogazione lo distribuisce attraverso un sistema di dosaggio installato.

Che cos'è il legame eutettico sull'AFC Plus?

Si tratta di una modalità di incollaggio in cui un sistema di materiali controllato, un processo termico e utensili specifici contribuiscono alla formazione del giunto. Temperatura, forza e sequenza sono definite dall'applicazione e dal sistema installato.

La scheda AFC Plus è in grado di supportare progetti di fotonica, MEMS o packaging avanzato?

Queste sono le direzioni di applicazione riconosciute per la piattaforma, ma non garantiscono la compatibilità con ogni prodotto. Il chip, il substrato, il sistema di materiali, l'orientamento, gli utensili, l'allineamento e i moduli richiesti devono essere valutati per il progetto.

Conclusione:La piattaforma ASM AMICRA AFC Plus è una soluzione modulare di precisione per il bonding di chip e flip-chip, ma le due direzioni di bonding implicano orientamenti del chip, requisiti di allineamento e attrezzature differenti. Sistemi di visione, applicazione del materiale, riscaldamento, mappatura del wafer, polimerizzazione e ispezione supportano fasi distinte del processo e potrebbero richiedere l'installazione di moduli specifici. Le descrizioni della piattaforma possono fornire informazioni sulla rilevanza tecnica, mentre la compatibilità con il progetto richiede una revisione della configurazione basata sul chip, sul substrato, sul metodo di bonding e sulle condizioni di processo effettive.