ASM AMICRA AFC Plus: Chipverbinding, flip-chip-opties en procesrol

De ASM AMICRA AFC Plus is een modulair precisieverbindingsplatform dat gebruikt wordt voor die-attach en flip-chip assemblage. Het maakt deel uit van ASMPT AMICRA's portfolio van ultra-precisie die-bonding oplossingen en is relevant voor toepassingen zoals micro-optica, MEMS, LED-assemblage, opto-elektronica en geavanceerde halfgeleiderverpakkingen.

Het apparaat alleen een die bonder of alleen een flip-chip bonder noemen, doet de functie ervan te veel afbreuk. Die bonding beschrijft de bredere assemblagetaak, terwijl flip-chip bonding de oriëntatie van de chip verandert en andere eisen stelt aan de hantering, uitlijning en gereedschappen.

Het platform kan meerdere procesrichtingen ondersteunen, maar de bruikbare mogelijkheden van een individuele machine worden bepaald door de geïnstalleerde hardware, software, gereedschappen en een gekwalificeerde procesconfiguratie. Dit artikel legt uit hoe deze functies met elkaar samenhangen voordat de projectspecifieke configuratie wordt afgestemd.

Wat de ASM AMICRA AFC Plus is

De AFC Plus is ontworpen voor het hanteren, uitlijnen en verbinden van een halfgeleiderchip of precisiecomponent met een doeloppervlak onder gecontroleerde procesomstandigheden. Afhankelijk van de toepassing kan het doel een substraat, apparaatstructuur of een ander montageoppervlak zijn.

Dankzij het modulaire ontwerp kan het verbindingsproces worden afgestemd op verschillende chiporiëntaties, materiaalsystemen, verwerkingsmethoden, verbindingsgereedschappen en ondersteunende procesfuncties. In het historische ASM AMICRA-materiaal wordt AFC Plus beschreven als een volledig automatisch platform voor het verbinden van chips en flip-chips, terwijl het huidige ASMPT-materiaal het nog steeds positioneert binnen het precisieverbindingsportfolio van het bedrijf en verwijst naar een modulair machineconcept met een flip-chipoptie.

Deze beschrijvingen geven de technische richting van het platform aan. Ze definiëren niet de exacte koppen, gereedschappen, visionfuncties, materiaaltoepassingsmodules of software die op een bepaalde machine zijn geïnstalleerd.

Die bonding en flip-chip bonding dienen verschillende assemblageprocessen.

Die bonding is het bredere proces van het positioneren en verbinden van een chip of precisiecomponent met een doeloppervlak. Bij een face-up-methode behoudt de chip de oriëntatie die nodig is voor het latere interconnectie- of assemblageproces.

Flip-chip bonding verandert die relatie. De actieve of interconnectiezijde van de chip is gericht naar het tegenoppervlak, waardoor het proces nauwkeurig moet bepalen hoe de chip wordt opgepakt, gedraaid, ondersteund, uitgelijnd en in contact gebracht met het doeloppervlak.

Geen van beide methoden is per definitie geavanceerder. Ze lossen verschillende montageproblemen op en moeten worden gekozen op basis van de oriëntatie van de chip, de beoogde structuur, het verbindingsmateriaal en de vereiste verbinding.

Voor flip-chip-bewerking heeft de machine een geschikt chip-handlingpad, uitlijnomgeving, gereedschap, software en een bewezen procesinstelling nodig. De modelbeschrijving alleen garandeert niet dat deze elementen aanwezig zijn.

Hoe hantering, uitlijning en verlijming samenwerken

Een precisieverbindingsproces wordt gecreëerd door verschillende met elkaar verbonden functies. De chip moet eerst in een vorm worden aangeboden die een veilige opname mogelijk maakt. De machine transporteert de chip vervolgens en verandert, indien nodig, de oriëntatie voordat deze wordt uitgelijnd met het substraat of doeloppervlak.

Op conceptueel niveau is de volgorde als volgt:

Matrijs presenteren → Oppakken en oriënteren → Uitlijnen → Materiaal of warmte aanbrengen waar nodig → Verlijmen → Controleren of vastleggen waar geïnstalleerd

Dit is geen vast AFC Plus-programma. Een face-up die-attach-proces kan een andere verwerkingsroute volgen dan een flip-chip-assemblage. Een epoxy-proces kan gebruikmaken van stempelen of doseren, terwijl een eutectisch proces meer nadruk legt op het materiaalsysteem, de thermische controle en de hechtingsomstandigheden.

Het substraat moet ook stabiel worden aangeleverd. Klemmen, armaturen of andere steunen kunnen worden gebruikt om het in een herhaalbare positie te houden en de lijmkop toegang te geven tot de beoogde locatie.

In dit proces verbindt beeldherkenning de chip met het doelobject. Camera's, optiek en verlichting identificeren referentiepunten, terwijl de uitlijnmethode hun relatieve positie bepaalt vóór het verbinden. De herkenningskwaliteit kan worden beïnvloed door het contrast van de kenmerken, de oppervlakteconditie, kalibratie, gereedschapsstabiliteit en thermische uitzetting.

Een nauwkeurigheidsverklaring op modelniveau kan niet elk projectresultaat beschrijven, omdat de uitlijningsprestaties worden bepaald door de volledige procesomgeving. Doelkenmerken, geïnstalleerde optiek, gereedschap, kalibratie en verbindingsomstandigheden moeten op elkaar afgestemd zijn.

Softwarerecepten coördineren deze fysieke functies. Ze kunnen bijvoorbeeld de positie van de handeling, uitlijningsreferenties, materiaaltoepassingsfasen, bewegingssequenties en andere procesparameters regelen. De bruikbare verbindingsroute wordt zo gevormd door hardware, gereedschap, software en kalibratie die als één systeem functioneren.

Bindmaterialen en ondersteunende procesfuncties

Epoxy stempelen en doseren

Bij epoxy-stempelen wordt hechtmateriaal aangebracht met behulp van een speciale stempel of gereedschap. Dit kan handig zijn wanneer een specifieke vorm van de afzetting of een herhaalbare hoeveelheid op een bepaalde locatie vereist is.

Bij het doseren wordt materiaal via een geïnstalleerd doseersysteem aangevoerd, waarbij verschillende afgifteposities, -patronen of -volumes mogelijk zijn. Hoewel beide methoden procesmateriaal gebruiken, stellen ze verschillende eisen aan gereedschap, besturing en software.

Voor het stempelen zijn geschikte stempelonderdelen en gereedschapsgeometrie nodig. Voor het doseren is een compatibel doseersysteem, materiaalpad en procesbesturing vereist. Het gebruik ervan hangt af van de beoogde verbindingsmethode en niet zozeer van de naam AFC Plus.

Eutectische en verhitte verbinding

Bij eutectische verlijming wordt een gecontroleerd materiaal- en thermisch proces gebruikt om de verbinding te vormen. Warmte, kracht, oppervlakteconditie en processpecifiek gereedschap kunnen allemaal van invloed zijn op het resultaat.

Historische officiële documentatie koppelt AFC Plus aan eutectische en epoxy-lijmtechnieken en noemt verwarmde gereedschappen als een van de beschikbare opties. Dit ondersteunt de relatie tussen de processen, maar niet één universele temperatuur, kracht of lijmvolgorde. Die waarden worden bepaald door het gekozen materiaalsysteem, de thermische hardware, de lijmkop, het gereedschap en het gekwalificeerde recept.

Wafermapping, UV-uitharding en inspectie na het bondingproces

Wafermapping kan ondersteuning bieden bij de identificatie van chips, positiebepaling of andere gegevens die nodig zijn voor het verwerkingsproces. Het gebruik ervan is afhankelijk van de relevante software, interfaces en ondersteunde datastructuur.

UV-uitharding kan worden toegepast wanneer het hechtmateriaal na het aanbrengen of plaatsen aan ultraviolet licht moet worden blootgesteld. Hiervoor zijn compatibele uithardingsapparatuur en een voor het gekozen materiaal ontwikkelde processequenties nodig.

Een inspectie na het verbinden kan de aanwezigheid, positie of andere gedefinieerde resultaten van de chip na het verbinden controleren. Historisch officieel materiaal beschrijft dit als een optionele AFC Plus-functie, terwijl de daadwerkelijke inspectieomvang wordt bepaald door de geïnstalleerde optiek, software, kalibratie en acceptatiecriteria.

Platformmogelijkheden en geïnstalleerde configuratie zijn niet hetzelfde.

De platformdocumentatie beschrijft de procesrichtingen die de machinefamilie kan ondersteunen. Het beschrijft niet noodzakelijkerwijs de configuratie van een individuele AFC Plus.

In een historische brochure worden mogelijk flip-chip handling, wafer mapping, verwarmde gereedschappen of post-bond inspectie als opties genoemd. Een actuele portfolio-pagina legt wellicht daarentegen de nadruk op precisiepositionering en beoogde toepassingsgebieden. Beide bronnen zijn nuttig, maar ze mogen niet worden gecombineerd tot een standaard machine.

Elke procesfunctie vereist de juiste combinatie van hardware, software en gereedschap. Flip-chip-bewerkingen vereisen mogelijk een speciaal oriëntatiemechanisme en bijbehorend gereedschap. Wafermapping is afhankelijk van de bijbehorende software en data-interface. Inspectie is afhankelijk van de geïnstalleerde vision-omgeving, terwijl verhittingsverbindingen geschikte thermische hardware en besturing vereisen.

Dit is de reden waarom twee AFC Plus-machines voor zeer verschillende toepassingen geschikt kunnen zijn. Een systeem dat is geconfigureerd voor micro-optica kan andere koppen, armaturen, optieken en programma's hebben dan een systeem dat is voorbereid voor MEMS, LED-assemblage of halfgeleiderverpakking.

Gepubliceerde nauwkeurigheids- en cyclustijdcijfers moeten ook in de juiste context worden geplaatst. Historische waarden kunnen betrekking hebben op een verouderde machineconfiguratie, een specifiek proces of een bepaalde bedrijfsomstandigheid, terwijl recentere portfolio-overzichten een bredere positionering van het platform kunnen beschrijven.

De matrijsoriëntatie, het gereedschap, de uitlijnmethode, de materiaalbehandeling, de thermische stappen en de geïnstalleerde opties kunnen allemaal de effectieve procescyclus en het resultaat beïnvloeden. Cijfers uit verschillende bronnen moeten hun oorspronkelijke datum en omstandigheden behouden in plaats van te worden samengevoegd tot één universele specificatie.

Toepassingsgebieden bepalen niet de projectcompatibiliteit.

ASMPT associeert de AFC Plus met micro-optica, LED- en MEMS-assemblage, geavanceerde halfgeleiderverpakkingen en andere toepassingen voor massaproductie. Deze labels geven markten aan waar precisieverbindingsfuncties relevant kunnen zijn.

Ze stellen niet vast dat elk product op die markten op elke AFC Plus kan werken. Twee fotonica- of MEMS-projecten kunnen verschillende chipafmetingen, substraatmaterialen, verbindingsmedia, oriëntaties, optische referenties en thermische omstandigheden gebruiken.

De technische relevantie moet in plaats daarvan worden beoordeeld op basis van de matrijs, het doeloppervlak, het hechtmateriaal en de vereiste procesroute. De in- en uitvoerverwerking, gereedschappen, software, inspectie, verwarming en krachtvereisten bepalen vervolgens welke machinefuncties nader moeten worden bekeken.

Zodra die projectdetails zijn vastgelegd, is de volgende stap een projectspecifieke configuratiebeoordeling in plaats van een bredere vergelijking van modelbeschrijvingen.

Van platformonderzoek naar configuratieafstemming

Platformonderzoek heeft zijn doel bereikt wanneer de beoogde assemblage duidelijk kan worden beschreven. Een nuttig onderzoek begint met de afmetingen en het materiaal van de chip, het substraat of doel, de oriëntatie van de chip, de verbindingsmethode en het verbindingsmateriaal.

Ook moet rekening worden gehouden met uitlijningsreferenties, verwarmings- of krachtvereisten, materiaaltoepassing, in- en uitvoerverwerking, bestaande gereedschappen en eventuele inspectie- of uithardingsfasen. Deze details bepalen welke verbindingskop, verwerkingsmethode, optiek en ondersteunende modules onderzocht moeten worden.

Gebruik deASM AMICRA AFC Plus-configuratieRaadpleeg de pagina om die eisen te vergelijken met de relevante machinefuncties, of neem contact op met het technische team via e-mail of WhatsApp om een ​​projectevaluatie te starten. Matrijstekeningen, substraatafbeeldingen, foto's van gereedschappen en procesdocumenten kunnen worden bijgevoegd nadat het gesprek is geopend.

Compatibiliteit, geïnstalleerde opties, prestaties, prijs en levertijd mogen pas worden besproken nadat de projectvereisten en de relevante machineconfiguratie zijn vergeleken.

Veelgestelde vragen over de ASM AMICRA AFC Plus

Is de ASM AMICRA AFC Plus een die bonder of een flip-chip bonder?

Het is gerelateerd aan zowel die-bonding als flip-chip processen. Die-bonding is de bredere assemblage-taak, terwijl bruikbare flip-chip functionaliteit de juiste oriëntatie, uitlijning, gereedschappen, software en procesconfiguratie vereist.

Wat is het verschil tussen die bonding en flip-chip bonding op de AFC Plus?

Het belangrijkste verschil zit hem in de oriëntatie van de chip en de relatie ervan tot het doeloppervlak. Bij flip-chip bonding wordt de actieve of interconnect-zijde naar het verbindingsoppervlak gericht, waardoor de volgorde van hantering, uitlijning, gereedschap en bonding verandert.

Beschikt elke AFC Plus over flip-chip bonding?

Nee. Historische officiële documenten vermelden flip-chip bonding als een optie. De relevante hardware, software, tools en procesinstellingen moeten op de betreffende machine aanwezig zijn.

Wat is het effect van epoxy stempelen en doseren?

Beide processen verwerken materiaal, maar gebruiken verschillende methoden. Bij stempelen wordt materiaal aangebracht met behulp van een speciaal gereedschap, terwijl bij doseren het materiaal wordt aangebracht via een geïnstalleerd doseersysteem.

Wat is eutectische binding op de AFC Plus?

Het betreft een verbindingsmethode waarbij een gecontroleerd materiaalsysteem, een thermisch proces en processpecifieke gereedschappen bijdragen aan de vorming van de verbinding. De temperatuur, kracht en volgorde worden bepaald door de toepassing en het geïnstalleerde systeem.

Kan de AFC Plus projecten op het gebied van fotonica, MEMS of geavanceerde verpakkingstechnologie ondersteunen?

Dit zijn erkende toepassingsrichtlijnen voor het platform, maar ze garanderen geen compatibiliteit met elk product. De chip, het substraat, het materiaalsysteem, de oriëntatie, de gereedschappen, de uitlijning en de benodigde modules moeten voor het project worden beoordeeld.

Conclusie:De ASM AMICRA AFC Plus is een modulair platform voor precisie-chip- en flip-chip-bonding, maar de twee bondingrichtingen vereisen verschillende chiporiëntaties, uitlijningseisen en gereedschapsvereisten. Vision, materiaaltoepassing, verwarming, wafermapping, uitharding en inspectie ondersteunen verschillende onderdelen van het proces en vereisen mogelijk specifieke modules. Platformbeschrijvingen kunnen de technische relevantie aantonen, terwijl projectcompatibiliteit een configuratiebeoordeling vereist op basis van de daadwerkelijke chip, het substraat, de bondingmethode en de procesomstandigheden.