EN
id
sk
sr
sv
it
pt
bn
ms
be
nl
fr
th
vi
ru
ja
ko
de
hy
az
bs
bg
my
cs
da
dv
el
et
fil
fi
ga
gl
gn
he
hi
km
hr
hu
is
kn
rw
lo
lv
lt
lb
lg
mi
mt
ne
no
ny
or
om
per
pl
ro
sa
so
es
sw
ta
tr
uk
ur
cy
xh
La scelta di una macchina per il die bonding inizia con il processo di fissaggio richiesto dal prodotto. Resina epossidica, saldatura eutettica, saldatura dolce e sinterizzazione d'argento possono essere tutte definite come die bonding, ma non richiedono lo stesso sistema di erogazione del materiale, la stessa testa di incollaggio, lo stesso metodo di riscaldamento, la stessa atmosfera, lo stesso controllo della forza o le stesse apparecchiature a valle.
Una macchina in grado di prelevare e posizionare con precisione un chip non è quindi automaticamente in grado di completare il processo di fissaggio del chip richiesto. Prima di confrontare i singoli modelli di macchine, è necessario considerare il retro del chip, la finitura del substrato, il percorso termico, la connessione elettrica, i requisiti della linea di incollaggio e il volume di produzione.
Il compito pratico della selezione consiste nel collegare i requisiti del prodotto con il materiale di incollaggio, la sequenza del processo e la configurazione della macchina installata.
Inizia con il risultato di allegato del dado richiesto
Il metodo di incollaggio deve essere in linea con la funzione dell'assemblaggio finale. Un package di sensori a basso costo, un modulo SiC ad alta potenza e un assemblaggio laser di precisione possono tutti richiedere il posizionamento del chip, ma i loro requisiti termici, elettrici e meccanici possono portare a soluzioni hardware molto diverse.
| Requisiti del prodotto | Domande da definire | Perché cambia la selezione della macchina |
|---|---|---|
| percorso termico | Quanto calore deve essere trasferito dal chip al substrato o al dissipatore di calore? | Le prestazioni termiche richieste influenzano la scelta del materiale più adatto tra resina epossidica, saldatura, eutettico o sinterizzato. |
| Collegamenti elettrici | Lo strato di adesione deve condurre corrente, rimanere elettricamente isolato o fornire solo supporto meccanico? | I materiali conduttivi e non conduttivi richiedono piani di dosaggio, polimerizzazione e qualificazione differenti. |
| Materiali del chip e del substrato | Quali sono le caratteristiche della metallizzazione sul retro del chip, la finitura del substrato e le condizioni superficiali? | L'interfaccia del materiale influenza la bagnabilità, l'adesione, la diffusione, il controllo dell'ossidazione e la temperatura di processo. |
| Controllo della linea di incollaggio | Quali sono gli spessori, l'uniformità e l'inclinazione della matrice accettabili? | L'erogazione, la stampatura, le preforme, il controllo della forza e gli utensili devono produrre lo strato di legame richiesto. |
| Requisito nullo | Quanta porosità può tollerare il progetto termico e di affidabilità? | La preparazione del materiale, il lavaggio, l'atmosfera, il riflusso e il successivo trattamento sottovuoto possono diventare importanti. |
| Intelligenza del pacchetto | Quanta forza, calore e movimento meccanico possono sopportare il chip e il substrato? | Stampi sottili, materiali fragili e strutture delicate possono richiedere tecniche di prelievo, supporto e controllo della forza specializzate. |
| Modello di produzione | Il progetto riguarda ricerca e sviluppo, produzione ad alta varietà o produzione su larga scala? | L'automazione richiesta, il cambio degli utensili, la movimentazione dei materiali e la produzione possono essere importanti quanto il processo di incollaggio stesso. |
Questi requisiti devono essere definiti prima che un acquirente chieda se una particolare macchina per il die bonding sia "compatibile con resina epossidica" o "compatibile con la sinterizzazione". Lo stesso nome di processo può comunque richiedere moduli macchina diversi per diversi tipi di package.
In che modo i principali processi di incollaggio dei chip differiscono
| Processo di adesione | Come si forma il legame | Requisiti tipici della macchina | Principale problema di selezione |
|---|---|---|---|
| Incollaggio di stampi con resina epossidica | Si applica un adesivo conduttivo o non conduttivo, si posiziona lo stampo e si polimerizza il materiale. | Erogazione, getto, stampaggio o immersione; controllo della forza di posizionamento; controllo della linea di incollaggio; piano di polimerizzazione | Volume del materiale, sbavatura, inclinazione dello stampo, condizioni di polimerizzazione e consistenza della linea di incollaggio |
| Incollaggio eutettico del die | Una lega o un preformato di dimensioni definite viene riscaldato entro il suo intervallo di temperatura di saldatura per creare un giunto metallico. | Riscaldamento e raffreddamento controllati, controllo dell'atmosfera, movimentazione delle preforme e lavaggio opzionale | Profilo di temperatura, ossidazione, bagnatura, formazione di vuoti e movimento dello stampo durante l'incollaggio |
| Saldatura dolce del chip | La saldatura viene applicata e rifusa per creare una connessione termica ed elettrica conduttiva. | Preparazione o erogazione della saldatura, zone di processo riscaldate, controllo dell'atmosfera e gestione di leadframe ad alto volume | Spessore della saldatura, bagnabilità, presenza di vuoti, ossidazione e ripetibilità della produzione |
| sinterizzazione dell'argento | Le particelle d'argento formano una connessione densa attraverso un processo di sinterizzazione basato sulla diffusione, anziché tramite la tradizionale polimerizzazione o rifusione della saldatura. | Manipolazione di paste o pellicole, controllo preciso della linea di incollaggio, piano riscaldato, forza controllata ove applicabile e sinterizzazione a valle | Preparazione del materiale, spessore della linea di incollaggio, stabilità dell'adesione, percorso di pressione e condizioni di sinterizzazione finali |
La tabella identifica la principale direzione di lavorazione. Non definisce una ricetta di processo universale. La configurazione esatta dipende dal materiale, dallo stampo, dal substrato, dal percorso di produzione e dai requisiti di qualificazione selezionati.
L'incollaggio epossidico degli stampi privilegia il controllo del materiale e la polimerizzazione.
La resina epossidica è ampiamente utilizzata perché si adatta a numerosi formati di confezionamento e può essere depositata con diversi metodi. La resina epossidica conduttiva può fornire connessioni elettriche e termiche, mentre il materiale non conduttivo può fornire fissaggio meccanico o isolamento elettrico.
L'incollatore di stampi può applicare la resina epossidica attraverso:
Erogazione a pressione temporale
Erogazione a coclea
erogazione a getto
Trasferimento o stampaggio con spillo
La salsa
Materiale adesivo preapplicato
Il metodo corretto dipende dalla viscosità del materiale, dal contenuto di riempitivo, dalle dimensioni del deposito, dal modello, dalla geometria della confezione e dalla velocità di produzione. Non si deve presumere che un dosatore che funziona con una determinata resina epossidica sia in grado di gestire qualsiasi formulazione, con o senza riempitivo.
Funzioni importanti della macchina per resina epossidica
Volume di erogazione o stampaggio stabile
Controllo della temperatura del materiale e del tempo di lavorabilità, ove necessario.
Posizionamento preciso dello stampo prima che il materiale si muova o polimerizzi.
Forza di posizionamento e altezza di incollaggio programmabili
Controllo dello spessore della linea di incollaggio e dell'inclinazione della matrice
Ispezione visiva pre e post-incollaggio
Trasferimento affidabile al processo di polimerizzazione richiesto
L'applicazione della resina epossidica spesso richiede temperature di processo inferiori rispetto alla saldatura metallica, ma l'assemblaggio completo dipende comunque dal profilo di polimerizzazione specificato. Un'applicazione riuscita non garantisce che il giunto finale polimerizzato soddisfi i requisiti termici, elettrici o di affidabilità.
Per un esempio attuale di piattaforma epossidica ad alta velocità, laMacchina per incollaggio chip BESI ESEC 2100 hSpuò essere considerata come una possibile soluzione. La sua effettiva idoneità dipende comunque dalla configurazione della macchina offerta e dal pacchetto di destinazione.
La saldatura eutettica dei chip richiede condizioni di calore e superficie controllate.
La saldatura eutettica crea un legame metallico riscaldando una lega o un preformato fino a raggiungere condizioni di saldatura definite. Questo processo viene spesso preso in considerazione quando il prodotto necessita di un forte trasferimento termico, di una buona conducibilità elettrica, di un'elevata precisione di posizionamento o di una giunzione metallica controllata.
La macchina e gli utensili potrebbero dover supportare:
Saldatura predepositata o gestione separata della preforma
Riscaldamento e raffreddamento rapidi e ripetibili
Atmosfera inerte o riducente controllata, ove necessario.
Movimento di pulizia o stampaggio programmabile
Forza di adesione e altezza di adesione accurate
Utensili che rimangono stabili alla temperatura di processo
Allineamento visivo prima che le superfici vengano oscurate
Nei processi in cui è applicabile, la pulizia superficiale può contribuire a rompere le pellicole superficiali, migliorare la bagnabilità e ridurre l'intrappolamento di gas. Non deve tuttavia essere considerata un requisito universale né un sostituto di una corretta preparazione della superficie e del controllo della temperatura.
Nel processo eutettico è necessario considerare anche il comportamento dello stampo durante la fusione della lega. Un supporto inadeguato, movimenti eccessivi o un profilo termico non idoneo possono influire sull'allineamento, sullo spessore della linea di giunzione e sulla formazione di vuoti.
La saldatura dolce dei chip è strettamente connessa alla produzione di energia.
La saldatura dolce per il collegamento dei chip viene comunemente valutata per applicazioni nel settore dei semiconduttori di potenza e dei leadframe ad alto volume, che richiedono un percorso termico conduttivo tra il chip e il suo supporto.
Sebbene entrambi i processi di saldatura, eutettica e dolce, utilizzino materiali metallici e calore, non devono essere considerati identici. La forma della saldatura, il comportamento di fusione, il percorso di erogazione, l'atmosfera, il trasporto del leadframe e la sequenza di produzione possono differire sostanzialmente.
Aree delle apparecchiature per la saldatura dolce da confermare
Filo di saldatura, pasta saldante, preformato o altro metodo di erogazione del materiale
Consistenza dell'erogazione o della preparazione della saldatura
Testa di incollaggio riscaldata, fase o zona di processo
Sistema di controllo del gas e dell'ossidazione
Prelievo e posizionamento del chip durante il processo di saldatura
Gestione di leadframe, strip o moduli di potenza
Visualizzazione dei processi e monitoraggio dei difetti
Raffreddamento e trasferimento dopo l'incollaggio
Le apparecchiature per la saldatura dolce ad alto volume sono spesso più specifiche per determinate applicazioni rispetto a una saldatrice flessibile per la ricerca e sviluppo. Chi intende sostituire una macchina di produzione esistente dovrebbe confrontare l'intero percorso del materiale e del leadframe, non solo la precisione di posizionamento e la massima produttività.
La sinterizzazione dell'argento richiede un percorso completo di saldatura e sinterizzazione
La sinterizzazione dell'argento è sempre più utilizzata nei dispositivi di potenza che richiedono elevate prestazioni termiche e un funzionamento a lungo termine in condizioni di temperatura estreme. Il materiale non forma il suo giunto finale tramite la tradizionale polimerizzazione della resina epossidica o la fusione della saldatura.
A seconda del materiale selezionato e del processo produttivo, il percorso può includere:
Applicazione di pasta d'argento, pellicola o altro materiale di sinterizzazione al substrato o allo stampo
Selezionare e posizionare con precisione lo stampo
Controllo dello spessore iniziale della linea di incollaggio
Fissare lo stampo in modo che rimanga stabile durante il trasporto.
Trasferimento dell'assemblaggio a un processo di sinterizzazione a pressione o senza pressione.
Applicando la combinazione necessaria di calore, forza, atmosfera e tempo
Alcuni processi utilizzano l'adesione ad alta forza o la sinterizzazione assistita da pressione, mentre altri utilizzano materiali senza pressione. Il die bonder selezionato deve quindi essere scelto in base al processo di lavorazione effettivo, piuttosto che al termine generico "sinterizzazione dell'argento".
Tra le considerazioni importanti relative all'attrezzatura si annoverano:
Erogazione di pasta, stampa su pellicola o manipolazione di pellicole di trasferimento
Pickup e supporto per die sottili
Capacità di riscaldamento della testa di incollaggio e del piano di lavoro
Forza di adesione programmabile
Controllo dello spessore della linea di incollaggio e dell'inclinazione della matrice
Cambio utensile automatico per diversi stampi e prodotti
Passaggio stabile alla pressa o al forno di sinterizzazione finale.
Una macchina per la saldatura di stampi può eseguire le fasi di posizionamento e puntatura senza completare la giunzione sinterizzata finale. Pertanto, è necessario esaminare l'intera linea di produzione, non solo la macchina di prelievo e posizionamento.
Il flusso del materiale può essere importante quanto il metodo di incollaggio.
Una volta definita la direzione del processo, verificare come lo stampo, il materiale di incollaggio e il substrato entrano nella macchina.
| Area materiali | Possibili formati di input | Conseguenza della macchina |
|---|---|---|
| Input del dado | Telaio per wafer, confezione per wafer, Gel-Pak, vassoio, nastro e bobina o stampo sfuso | Modifica i requisiti di espulsione, utensile di prelievo, sistema di visione, alimentatore e cambio automatico. |
| Materiale adesivo | Resina epossidica, pasta saldante, filo, preforma, pasta d'argento, pellicola o strato preapplicato | Sostituisce il dosatore, l'utensile di stampaggio, l'unità di immersione, il riscaldatore e il sistema di controllo del materiale. |
| Substrato | Leadframe, DBC, AMB, ceramica, PCB, supporto, package o singolo submount | Modifiche al dispositivo di fissaggio del pezzo, all'indicizzazione, al bloccaggio, al riscaldamento e all'automazione della produzione. |
| cambio di prodotto | Prodotto unico, elevata varietà, stampi multipli o materiali di processo multipli | Potrebbe essere necessario il cambio automatico di utensili, espulsori, wafer e ricette. |
Una piattaforma multiprocesso può supportare diversi metodi di incollaggio, ma solo se sono effettivamente installati i dispenser, i riscaldatori, le teste, gli utensili, i sistemi di controllo dell'atmosfera e le opzioni software necessari.
ILIncollatrice per fustella BESI Datacon 2200 EVOIllustra come la movimentazione dei wafer, il cambio utensili, l'erogazione e i processi a caldo o a freddo possano essere combinati all'interno di una piattaforma flessibile. La configurazione di una macchina offerta deve comunque essere verificata individualmente.
Una sequenza pratica per la selezione di una macchina per il die bonding
Definire il giunto finale.Definire i requisiti termici, elettrici, meccanici e di affidabilità.
Verificare le interfacce dei materiali.Identificare la metallizzazione del lato posteriore del chip, la finitura del substrato e le condizioni della superficie.
Selezionare il processo di incollaggio.Confronta le resine epossidiche, eutettiche, la saldatura dolce e la sinterizzazione con il giunto richiesto.
Definire la presentazione del materiale.Registrare la procedura con cui la matrice, il materiale di incollaggio e il substrato entrano nella macchina.
Identificare i moduli di processo.Confermare i requisiti di erogazione, stampaggio, manipolazione delle preforme, riscaldamento, atmosfera, lavaggio, forza e raffreddamento.
Definisci i requisiti di posizionamento.Definire accuratezza, theta, altezza di incollaggio, inclinazione dello stampo e ispezione post-incollaggio.
Rivedere l'automazione della produzione.Definire i requisiti relativi a produzione, cambio formato, tracciabilità e movimentazione.
Verifica il modello esatto della macchina.Confronta la configurazione installata, il software, gli strumenti e gli accessori con il piano di processo.
Eseguire materiale rappresentativo.Verificare la sequenza completa dei materiali e dell'incollaggio secondo le condizioni di prova concordate.
Qualificare il giunto finale.Confermare i risultati termici, elettrici, meccanici e di affidabilità attraverso il processo di produzione applicabile.
Questa sequenza rappresenta la decisione fondamentale per la scelta della macchina. Il metodo di collegamento determina quali funzioni dell'apparecchiatura sono necessarie, mentre il prodotto specifico determina se tali funzioni sono sufficienti.
Quando una macchina per il bonding di chip multi-processo è la scelta giusta
Una macchina flessibile per il incollaggio di chip può rivelarsi preziosa quando la fabbrica produce un'ampia varietà di prodotti, effettua lo sviluppo di processi o necessita di diverse linee di incollaggio all'interno di un'unica piattaforma.
La funzionalità multi-processo è più utile quando:
Le teste e gli utensili installati coprono la gamma di stampi richiesta.
La macchina è in grado di passare da un formato di materiale all'altro richiesto.
Sono disponibili moduli di dosaggio, stampaggio, riscaldamento e atmosfera.
Software e ricette supportano il cambio di processo controllato.
La produzione prevista rimane accettabile anche dopo i cambi di formato.
La calibrazione e la manutenzione possono essere gestite attraverso i diversi processi.
Una macchina dedicata ad alti volumi può essere più adatta quando una famiglia di prodotti domina la produzione e richiede una gestione specializzata dei leadframe, il controllo della saldatura dolce o la preparazione per la sinterizzazione ad alta forza.
Domande frequenti sulla selezione delle macchine per il die bonding
Una singola macchina per il incollaggio di chip può eseguire processi sia con resina epossidica che con resina eutettica?
Alcune piattaforme flessibili possono supportare entrambi i processi, ma solo se sono installati il dosatore, il sistema di riscaldamento, il controllo dell'atmosfera, gli utensili e il software necessari. Il solo nome del modello non garantisce la capacità di gestire più processi contemporaneamente.
La sinterizzazione dell'argento viene completata interamente all'interno di una macchina per la saldatura dei chip?
Non sempre. L'operatore addetto all'incollaggio del die può applicare il materiale, posizionare il die ed eseguire l'incollaggio iniziale, mentre la sinterizzazione finale avviene in un processo separato, a pressione o senza pressione. L'intera linea dovrebbe essere esaminata.
La saldatura eutettica è la stessa cosa del fissaggio del chip tramite saldatura dolce?
No. Entrambi i metodi utilizzano materiali di legame metallici e calore, ma il comportamento della lega, la presentazione del materiale, l'atmosfera, gli utensili e le attrezzature di produzione possono differire. Il processo richiesto deve essere definito dal sistema di confezionamento e dal materiale.
Una maggiore precisione di posizionamento significa una macchina per il die bonding migliore?
Non da sola. La precisione deve essere considerata insieme alla gestione dello stampo, al controllo della linea di incollaggio, all'applicazione del materiale, alla forza, al riscaldamento, all'automazione e alle effettive condizioni di misurazione.
Quali informazioni bisogna preparare prima di richiedere una matrice?
La scelta di una macchina per il die bonding inizia con il processo di fissaggio richiesto dal prodotto. Resina epossidica, saldatura eutettica, saldatura dolce e sinterizzazione d'argento possono essere tutte definite come die bonding, ma non richiedono lo stesso sistema di erogazione del materiale, la stessa testa di incollaggio, lo stesso metodo di riscaldamento, la stessa atmosfera, lo stesso controllo della forza o le stesse apparecchiature a valle.
Una macchina in grado di prelevare e posizionare con precisione un chip non è quindi automaticamente in grado di completare il processo di fissaggio del chip richiesto. Prima di confrontare i singoli modelli di macchine, è necessario considerare il retro del chip, la finitura del substrato, il percorso termico, la connessione elettrica, i requisiti della linea di incollaggio e il volume di produzione.
Il compito pratico della selezione consiste nel collegare i requisiti del prodotto con il materiale di incollaggio, la sequenza del processo e la configurazione della macchina installata.
Inizia con il risultato di allegato del dado richiesto
Il metodo di incollaggio deve essere in linea con la funzione dell'assemblaggio finale. Un package di sensori a basso costo, un modulo SiC ad alta potenza e un assemblaggio laser di precisione possono tutti richiedere il posizionamento del chip, ma i loro requisiti termici, elettrici e meccanici possono portare a soluzioni hardware molto diverse.
| Requisiti del prodotto | Domande da definire | Perché cambia la selezione della macchina |
|---|---|---|
| percorso termico | Quanto calore deve essere trasferito dal chip al substrato o al dissipatore di calore? | Le prestazioni termiche richieste influenzano la scelta del materiale più adatto tra resina epossidica, saldatura, eutettico o sinterizzato. |
| Collegamenti elettrici | Lo strato di adesione deve condurre corrente, rimanere elettricamente isolato o fornire solo supporto meccanico? | I materiali conduttivi e non conduttivi richiedono piani di dosaggio, polimerizzazione e qualificazione differenti. |
| Materiali del chip e del substrato | Quali sono le caratteristiche della metallizzazione sul retro del chip, la finitura del substrato e le condizioni superficiali? | L'interfaccia del materiale influenza la bagnabilità, l'adesione, la diffusione, il controllo dell'ossidazione e la temperatura di processo. |
| Controllo della linea di incollaggio | Quali sono gli spessori, l'uniformità e l'inclinazione della matrice accettabili? | L'erogazione, la stampatura, le preforme, il controllo della forza e gli utensili devono produrre lo strato di legame richiesto. |
| Requisito nullo | Quanta porosità può tollerare il progetto termico e di affidabilità? | La preparazione del materiale, il lavaggio, l'atmosfera, il riflusso e il successivo trattamento sottovuoto possono diventare importanti. |
| Intelligenza del pacchetto | Quanta forza, calore e movimento meccanico possono sopportare il chip e il substrato? | Stampi sottili, materiali fragili e strutture delicate possono richiedere tecniche di prelievo, supporto e controllo della forza specializzate. |
| Modello di produzione | Il progetto riguarda ricerca e sviluppo, produzione ad alta varietà o produzione su larga scala? | L'automazione richiesta, il cambio degli utensili, la movimentazione dei materiali e la produzione possono essere importanti quanto il processo di incollaggio stesso. |
Questi requisiti devono essere definiti prima che un acquirente chieda se una particolare macchina per il die bonding sia "compatibile con resina epossidica" o "compatibile con la sinterizzazione". Lo stesso nome di processo può comunque richiedere moduli macchina diversi per diversi tipi di package.
In che modo i principali processi di incollaggio dei chip differiscono
| Processo di adesione | Come si forma il legame | Requisiti tipici della macchina | Principale problema di selezione |
|---|---|---|---|
| Incollaggio di stampi con resina epossidica | Si applica un adesivo conduttivo o non conduttivo, si posiziona lo stampo e si polimerizza il materiale. | Erogazione, getto, stampaggio o immersione; controllo della forza di posizionamento; controllo della linea di incollaggio; piano di polimerizzazione | Volume del materiale, sbavatura, inclinazione dello stampo, condizioni di polimerizzazione e consistenza della linea di incollaggio |
| Incollaggio eutettico del die | Una lega o un preformato di dimensioni definite viene riscaldato entro il suo intervallo di temperatura di saldatura per creare un giunto metallico. | Riscaldamento e raffreddamento controllati, controllo dell'atmosfera, movimentazione delle preforme e lavaggio opzionale | Profilo di temperatura, ossidazione, bagnatura, formazione di vuoti e movimento dello stampo durante l'incollaggio |
| Saldatura dolce del chip | La saldatura viene applicata e rifusa per creare una connessione termica ed elettrica conduttiva. | Preparazione o erogazione della saldatura, zone di processo riscaldate, controllo dell'atmosfera e gestione di leadframe ad alto volume | Spessore della saldatura, bagnabilità, presenza di vuoti, ossidazione e ripetibilità della produzione |
| sinterizzazione dell'argento | Le particelle d'argento formano una connessione densa attraverso un processo di sinterizzazione basato sulla diffusione, anziché tramite la tradizionale polimerizzazione o rifusione della saldatura. | Manipolazione di paste o pellicole, controllo preciso della linea di incollaggio, piano riscaldato, forza controllata ove applicabile e sinterizzazione a valle | Preparazione del materiale, spessore della linea di incollaggio, stabilità dell'adesione, percorso di pressione e condizioni di sinterizzazione finali |
La tabella identifica la principale direzione di lavorazione. Non definisce una ricetta di processo universale. La configurazione esatta dipende dal materiale, dallo stampo, dal substrato, dal percorso di produzione e dai requisiti di qualificazione selezionati.
L'incollaggio epossidico degli stampi privilegia il controllo del materiale e la polimerizzazione.
La resina epossidica è ampiamente utilizzata perché si adatta a numerosi formati di confezionamento e può essere depositata con diversi metodi. La resina epossidica conduttiva può fornire connessioni elettriche e termiche, mentre il materiale non conduttivo può fornire fissaggio meccanico o isolamento elettrico.
L'incollatore di stampi può applicare la resina epossidica attraverso:
Erogazione a pressione temporale
Erogazione a coclea
erogazione a getto
Trasferimento o stampaggio con spillo
La salsa
Materiale adesivo preapplicato
Il metodo corretto dipende dalla viscosità del materiale, dal contenuto di riempitivo, dalle dimensioni del deposito, dal modello, dalla geometria della confezione e dalla velocità di produzione. Non si deve presumere che un dosatore che funziona con una determinata resina epossidica sia in grado di gestire qualsiasi formulazione, con o senza riempitivo.
Funzioni importanti della macchina per resina epossidica
Volume di erogazione o stampaggio stabile
Controllo della temperatura del materiale e del tempo di lavorabilità, ove necessario.
Posizionamento preciso dello stampo prima che il materiale si muova o polimerizzi.
Forza di posizionamento e altezza di incollaggio programmabili
Controllo dello spessore della linea di incollaggio e dell'inclinazione della matrice
Ispezione visiva pre e post-incollaggio
Trasferimento affidabile al processo di polimerizzazione richiesto
L'applicazione della resina epossidica spesso richiede temperature di processo inferiori rispetto alla saldatura metallica, ma l'assemblaggio completo dipende comunque dal profilo di polimerizzazione specificato. Un'applicazione riuscita non garantisce che il giunto finale polimerizzato soddisfi i requisiti termici, elettrici o di affidabilità.
Per un esempio attuale di piattaforma epossidica ad alta velocità, laMacchina per incollaggio chip BESI ESEC 2100 hSpuò essere considerata come una possibile soluzione. La sua effettiva idoneità dipende comunque dalla configurazione della macchina offerta e dal pacchetto di destinazione.
La saldatura eutettica dei chip richiede condizioni di calore e superficie controllate.
La saldatura eutettica crea un legame metallico riscaldando una lega o un preformato fino a raggiungere condizioni di saldatura definite. Questo processo viene spesso preso in considerazione quando il prodotto necessita di un forte trasferimento termico, di una buona conducibilità elettrica, di un'elevata precisione di posizionamento o di una giunzione metallica controllata.
La macchina e gli utensili potrebbero dover supportare:
Saldatura predepositata o gestione separata della preforma
Riscaldamento e raffreddamento rapidi e ripetibili
Atmosfera inerte o riducente controllata, ove necessario.
Movimento di pulizia o stampaggio programmabile
Forza di adesione e altezza di adesione accurate
Utensili che rimangono stabili alla temperatura di processo
Allineamento visivo prima che le superfici vengano oscurate
Nei processi in cui è applicabile, la pulizia superficiale può contribuire a rompere le pellicole superficiali, migliorare la bagnabilità e ridurre l'intrappolamento di gas. Non deve tuttavia essere considerata un requisito universale né un sostituto di una corretta preparazione della superficie e del controllo della temperatura.
Nel processo eutettico è necessario considerare anche il comportamento dello stampo durante la fusione della lega. Un supporto inadeguato, movimenti eccessivi o un profilo termico non idoneo possono influire sull'allineamento, sullo spessore della linea di giunzione e sulla formazione di vuoti.
La saldatura dolce dei chip è strettamente connessa alla produzione di energia.
La saldatura dolce per il collegamento dei chip viene comunemente valutata per applicazioni nel settore dei semiconduttori di potenza e dei leadframe ad alto volume, che richiedono un percorso termico conduttivo tra il chip e il suo supporto.
Sebbene entrambi i processi di saldatura, eutettica e dolce, utilizzino materiali metallici e calore, non devono essere considerati identici. La forma della saldatura, il comportamento di fusione, il percorso di erogazione, l'atmosfera, il trasporto del leadframe e la sequenza di produzione possono differire sostanzialmente.
Aree delle apparecchiature per la saldatura dolce da confermare
Filo di saldatura, pasta saldante, preformato o altro metodo di erogazione del materiale
Consistenza dell'erogazione o della preparazione della saldatura
Testa di incollaggio riscaldata, fase o zona di processo
Sistema di controllo del gas e dell'ossidazione
Prelievo e posizionamento del chip durante il processo di saldatura
Gestione di leadframe, strip o moduli di potenza
Visualizzazione dei processi e monitoraggio dei difetti
Raffreddamento e trasferimento dopo l'incollaggio
Le apparecchiature per la saldatura dolce ad alto volume sono spesso più specifiche per determinate applicazioni rispetto a una saldatrice flessibile per la ricerca e sviluppo. Chi intende sostituire una macchina di produzione esistente dovrebbe confrontare l'intero percorso del materiale e del leadframe, non solo la precisione di posizionamento e la massima produttività.
La sinterizzazione dell'argento richiede un percorso completo di saldatura e sinterizzazione
La sinterizzazione dell'argento è sempre più utilizzata nei dispositivi di potenza che richiedono elevate prestazioni termiche e un funzionamento a lungo termine in condizioni di temperatura estreme. Il materiale non forma il suo giunto finale tramite la tradizionale polimerizzazione della resina epossidica o la fusione della saldatura.
A seconda del materiale selezionato e del processo produttivo, il percorso può includere:
Applicazione di pasta d'argento, pellicola o altro materiale di sinterizzazione al substrato o allo stampo
Selezionare e posizionare con precisione lo stampo
Controllo dello spessore iniziale della linea di incollaggio
Fissare lo stampo in modo che rimanga stabile durante il trasporto.
Trasferimento dell'assemblaggio a un processo di sinterizzazione a pressione o senza pressione.
Applicando la combinazione necessaria di calore, forza, atmosfera e tempo
Alcuni processi utilizzano l'adesione ad alta forza o la sinterizzazione assistita da pressione, mentre altri utilizzano materiali senza pressione. Il die bonder selezionato deve quindi essere scelto in base al processo di lavorazione effettivo, piuttosto che al termine generico "sinterizzazione dell'argento".
Tra le considerazioni importanti relative all'attrezzatura si annoverano:
Erogazione di pasta, stampa su pellicola o manipolazione di pellicole di trasferimento
Pickup e supporto per die sottili
Capacità di riscaldamento della testa di incollaggio e del piano di lavoro
Forza di adesione programmabile
Controllo dello spessore della linea di incollaggio e dell'inclinazione della matrice
Cambio utensile automatico per diversi stampi e prodotti
Passaggio stabile alla pressa o al forno di sinterizzazione finale.
Una macchina per la saldatura di stampi può eseguire le fasi di posizionamento e puntatura senza completare la giunzione sinterizzata finale. Pertanto, è necessario esaminare l'intera linea di produzione, non solo la macchina di prelievo e posizionamento.
Il flusso del materiale può essere importante quanto il metodo di incollaggio.
Una volta definita la direzione del processo, verificare come lo stampo, il materiale di incollaggio e il substrato entrano nella macchina.
| Area materiali | Possibili formati di input | Conseguenza della macchina |
|---|---|---|
| Input del dado | Telaio per wafer, confezione per wafer, Gel-Pak, vassoio, nastro e bobina o stampo sfuso | Modifica i requisiti di espulsione, utensile di prelievo, sistema di visione, alimentatore e cambio automatico. |
| Materiale adesivo | Resina epossidica, pasta saldante, filo, preforma, pasta d'argento, pellicola o strato preapplicato | Sostituisce il dosatore, l'utensile di stampaggio, l'unità di immersione, il riscaldatore e il sistema di controllo del materiale. |
| Substrato | Leadframe, DBC, AMB, ceramica, PCB, supporto, package o singolo submount | Modifiche al dispositivo di fissaggio del pezzo, all'indicizzazione, al bloccaggio, al riscaldamento e all'automazione della produzione. |
| cambio di prodotto | Prodotto unico, elevata varietà, stampi multipli o materiali di processo multipli | Potrebbe essere necessario il cambio automatico di utensili, espulsori, wafer e ricette. |
Una piattaforma multiprocesso può supportare diversi metodi di incollaggio, ma solo se sono effettivamente installati i dispenser, i riscaldatori, le teste, gli utensili, i sistemi di controllo dell'atmosfera e le opzioni software necessari.
ILIncollatrice per fustella BESI Datacon 2200 EVOIllustra come la movimentazione dei wafer, il cambio utensili, l'erogazione e i processi a caldo o a freddo possano essere combinati all'interno di una piattaforma flessibile. La configurazione di una macchina offerta deve comunque essere verificata individualmente.
Una sequenza pratica per la selezione di una macchina per il die bonding
Definire il giunto finale.Definire i requisiti termici, elettrici, meccanici e di affidabilità.
Verificare le interfacce dei materiali.Identificare la metallizzazione del lato posteriore del chip, la finitura del substrato e le condizioni della superficie.
Selezionare il processo di incollaggio.Confronta le resine epossidiche, eutettiche, la saldatura dolce e la sinterizzazione con il giunto richiesto.
Definire la presentazione del materiale.Registrare la procedura con cui la matrice, il materiale di incollaggio e il substrato entrano nella macchina.
Identificare i moduli di processo.Confermare i requisiti di erogazione, stampaggio, manipolazione delle preforme, riscaldamento, atmosfera, lavaggio, forza e raffreddamento.
Definisci i requisiti di posizionamento.Definire accuratezza, theta, altezza di incollaggio, inclinazione dello stampo e ispezione post-incollaggio.
Rivedere l'automazione della produzione.Definire i requisiti relativi a produzione, cambio formato, tracciabilità e movimentazione.
Verifica il modello esatto della macchina.Confronta la configurazione installata, il software, gli strumenti e gli accessori con il piano di processo.
Eseguire materiale rappresentativo.Verificare la sequenza completa dei materiali e dell'incollaggio secondo le condizioni di prova concordate.
Qualificare il giunto finale.Confermare i risultati termici, elettrici, meccanici e di affidabilità attraverso il processo di produzione applicabile.
Questa sequenza rappresenta la decisione fondamentale per la scelta della macchina. Il metodo di collegamento determina quali funzioni dell'apparecchiatura sono necessarie, mentre il prodotto specifico determina se tali funzioni sono sufficienti.
Quando una macchina per il bonding di chip multi-processo è la scelta giusta
Una macchina flessibile per il incollaggio di chip può rivelarsi preziosa quando la fabbrica produce un'ampia varietà di prodotti, effettua lo sviluppo di processi o necessita di diverse linee di incollaggio all'interno di un'unica piattaforma.
La funzionalità multi-processo è più utile quando:
Le teste e gli utensili installati coprono la gamma di stampi richiesta.
La macchina è in grado di passare da un formato di materiale all'altro richiesto.
Sono disponibili moduli di dosaggio, stampaggio, riscaldamento e atmosfera.
Software e ricette supportano il cambio di processo controllato.
La produzione prevista rimane accettabile anche dopo i cambi di formato.
La calibrazione e la manutenzione possono essere gestite attraverso i diversi processi.
Una macchina dedicata ad alti volumi può essere più adatta quando una famiglia di prodotti domina la produzione e richiede una gestione specializzata dei leadframe, il controllo della saldatura dolce o la preparazione per la sinterizzazione ad alta forza.
Domande frequenti sulla selezione delle macchine per il die bonding
Una singola macchina per il incollaggio di chip può eseguire processi sia con resina epossidica che con resina eutettica?
Alcune piattaforme flessibili possono supportare entrambi i processi, ma solo se sono installati il dosatore, il sistema di riscaldamento, il controllo dell'atmosfera, gli utensili e il software necessari. Il solo nome del modello non garantisce la capacità di gestire più processi contemporaneamente.
La sinterizzazione dell'argento viene completata interamente all'interno di una macchina per la saldatura dei chip?
Non sempre. L'operatore addetto all'incollaggio del die può applicare il materiale, posizionare il die ed eseguire l'incollaggio iniziale, mentre la sinterizzazione finale avviene in un processo separato, a pressione o senza pressione. L'intera linea dovrebbe essere esaminata.
La saldatura eutettica è la stessa cosa del fissaggio del chip tramite saldatura dolce?
No. Entrambi i metodi utilizzano materiali di legame metallici e calore, ma il comportamento della lega, la presentazione del materiale, l'atmosfera, gli utensili e le attrezzature di produzione possono differire. Il processo richiesto deve essere definito dal sistema di confezionamento e dal materiale.
Una maggiore precisione di posizionamento significa una macchina per il die bonding migliore?
Non da sola. La precisione deve essere considerata insieme alla gestione dello stampo, al controllo della linea di incollaggio, all'applicazione del materiale, alla forza, al riscaldamento, all'automazione e alle effettive condizioni di misurazione.
Quali informazioni è necessario preparare prima di richiedere una raccomandazione per un servizio di incollaggio die?
Preparare le dimensioni e lo spessore dello stampo, il formato di input, il substrato, il materiale di incollaggio, i requisiti di posizionamento, la forza di incollaggio, la temperatura, l'atmosfera, l'obiettivo di produzione e le funzioni di ispezione o tracciabilità richieste.
Raccomandazione finale
Una macchina per il die bonding dovrebbe essere scelta in base al tipo di giunzione da realizzare, non solo in base alla velocità, alla precisione o al nome del modello. I processi con resina epossidica dipendono fortemente dalla deposizione e dalla polimerizzazione del materiale. I processi di saldatura eutettica e dolce richiedono condizioni di legame metallico controllate. La sinterizzazione dell'argento richiede una preparazione precisa del materiale, un'accurata puntatura e un percorso di sinterizzazione completo.
Recensione disponibilemacchine per incollaggio di chipsolo dopo che il processo, il flusso dei materiali e i moduli richiesti sono stati definiti. Per discutere un progetto, inviare il die, il substrato, il materiale di incollaggio, l'obiettivo di produzione e il processo previsto tramite ilPagina di richiesta informazioni su tutte le apparecchiature SMT.
Consigli su un adesivo?
Preparare le dimensioni e lo spessore dello stampo, il formato di input, il substrato, il materiale di incollaggio, i requisiti di posizionamento, la forza di incollaggio, la temperatura, l'atmosfera, l'obiettivo di produzione e le funzioni di ispezione o tracciabilità richieste.
Raccomandazione finale
Una macchina per il die bonding dovrebbe essere scelta in base al tipo di giunzione da realizzare, non solo in base alla velocità, alla precisione o al nome del modello. I processi con resina epossidica dipendono fortemente dalla deposizione e dalla polimerizzazione del materiale. I processi di saldatura eutettica e dolce richiedono condizioni di legame metallico controllate. La sinterizzazione dell'argento richiede una preparazione precisa del materiale, un'accurata puntatura e un percorso di sinterizzazione completo.
Recensione disponibilemacchine per incollaggio di chipsolo dopo che il processo, il flusso dei materiali e i moduli richiesti sono stati definiti. Per discutere un progetto, inviare il die, il substrato, il materiale di incollaggio, l'obiettivo di produzione e il processo previsto tramite ilPagina di richiesta informazioni su tutte le apparecchiature SMT.
