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
انتخاب دستگاه اتصال قالبی با فرآیند اتصال مورد نیاز محصول آغاز میشود. اپوکسی، لحیم یوتکتیک، لحیم نرم و تفجوشی نقره همگی میتوانند به عنوان اتصال قالبی توصیف شوند، اما به سیستم انتقال مواد، سر اتصال، روش گرمایش، اتمسفر، کنترل نیرو یا تجهیزات پاییندستی یکسانی نیاز ندارند.
بنابراین، دستگاهی که میتواند قالب را انتخاب و با دقت در جای خود قرار دهد، به طور خودکار قادر به تکمیل فرآیند اتصال قالب مورد نیاز نیست. قبل از مقایسه مدلهای دستگاه، باید پشت قالب، پرداخت زیرلایه، مسیر حرارتی، اتصال الکتریکی، نیاز به خط اتصال و حجم تولید در نظر گرفته شود.
وظیفه انتخاب عملی، مرتبط کردن نیاز محصول با ماده اتصال، توالی فرآیند و پیکربندی دستگاه نصب شده است.
با نتیجه اتصال قالب مورد نیاز شروع کنید
روش اتصال باید از عملکرد مجموعه نهایی پیروی کند. یک بسته حسگر کمهزینه، یک ماژول SiC با توان بالا و یک مجموعه لیزر دقیق، همگی ممکن است نیاز به جایگذاری قالب داشته باشند، اما الزامات حرارتی، الکتریکی و مکانیکی آنها میتواند منجر به جهتگیریهای بسیار متفاوتی در تجهیزات شود.
| مورد نیاز محصول | سوالاتی برای تعریف | چرا انتخاب ماشین را تغییر میدهد |
|---|---|---|
| مسیر حرارتی | چه مقدار گرما باید از قالب به زیرلایه یا پخشکننده گرما منتقل شود؟ | عملکرد حرارتی مورد نیاز بر مناسب بودن اپوکسی، لحیم، یوتکتیک یا ماده متخلخل تأثیر میگذارد. |
| اتصال الکتریکی | آیا لایه پیوند باید جریان را هدایت کند، از نظر الکتریکی ایزوله بماند یا فقط پشتیبانی مکانیکی ارائه دهد؟ | مواد رسانا و نارسانا به طرحهای توزیع، پخت و ارزیابی متفاوتی نیاز دارند. |
| مواد قالب و زیرلایه | فلزکاری پشت قالب، پرداخت زیرلایه و شرایط سطح چگونه است؟ | فصل مشترک مواد بر ترشوندگی، چسبندگی، انتشار، کنترل اکسیداسیون و دمای فرآیند تأثیر میگذارد. |
| کنترل خط پیوند | چه ضخامت، یکنواختی و شیب قالب قابل قبول است؟ | مراحل توزیع، قالبگیری، پیشفرمدهی، کنترل نیرو و ابزارسازی باید لایه پیوند مورد نیاز را ایجاد کنند. |
| الزام باطل | طراحی حرارتی و قابلیت اطمینان، چه مقدار تخلیه را میتواند تحمل کند؟ | آمادهسازی مواد، شستشو، اتمسفر، جریان مجدد و پردازش خلاء در پاییندست ممکن است مهم شوند. |
| حساسیت بستهبندی | قالب و زیرلایه چه مقدار نیرو، گرما و حرکت مکانیکی را میتوانند تحمل کنند؟ | قالبهای نازک، مواد شکننده و سازههای ظریف ممکن است نیاز به برداشت، پشتیبانی و کنترل نیروی تخصصی داشته باشند. |
| مدل تولید | آیا پروژه تحقیق و توسعه، تولید با ترکیب بالا یا تولید با حجم بالا است؟ | اتوماسیون مورد نیاز، تعویض ابزار، جابجایی مواد و خروجی ممکن است به اندازه فرآیند اتصال مهم باشند. |
این الزامات باید قبل از اینکه خریدار بپرسد آیا یک قالب اتصال خاص «قابلیت اپوکسی» یا «قابلیت زینترینگ» دارد، تعریف شوند. یک نام فرآیند یکسان میتواند همچنان برای بستههای مختلف به ماژولهای دستگاه متفاوتی نیاز داشته باشد.
تفاوت فرآیندهای اصلی اتصال قالب
| فرآیند اتصال | چگونگی تشکیل پیوند | الزامات معمول دستگاه | نگرانی اصلی در انتخاب |
|---|---|---|---|
| اتصال قالب اپوکسی | یک چسب رسانا یا نارسانا رسوب داده میشود، قالب قرار میگیرد و ماده پخت میشود. | تزریق، جت زدن، مهر زدن یا غوطهوری؛ کنترل نیروی جایگذاری؛ کنترل خط اتصال؛ طرح عملآوری | حجم مواد، میزان نشتی، کجی قالب، شرایط پخت و ثبات خط پیوند |
| اتصال قالب یوتکتیک | یک آلیاژ یا پیشسازه مشخص در محدوده اتصال خود گرم میشود تا یک اتصال فلزی ایجاد شود. | گرمایش و سرمایش کنترلشده، کنترل اتمسفر، جابجایی پیشفرم و شستشوی اختیاری | مشخصات دما، اکسیداسیون، خیس شدن، ایجاد حفره و حرکت قالب در حین اتصال |
| اتصال قالب لحیم نرم | لحیم اعمال شده و دوباره جوش داده میشود تا یک اتصال حرارتی و الکتریکی رسانا ایجاد شود. | آمادهسازی یا توزیع لحیم، مناطق فرآیند گرم، کنترل جو و جابجایی قاب سرب با حجم بالا | ضخامت لحیم، خیس شدن، خالی شدن، اکسیداسیون و تکرارپذیری تولید |
| پخت نقره | ذرات نقره از طریق فرآیند تفجوشی مبتنی بر انتشار، به جای پخت مرسوم یا جوشاندن مجدد لحیم، اتصال متراکمی تشکیل میدهند. | جابجایی خمیر یا فیلم، کنترل دقیق خط پیوند، مرحله گرم شده، نیروی کنترل شده در صورت لزوم و پخت در مراحل بعدی | آمادهسازی مواد، ضخامت خط پیوند، پایداری چسبندگی، مسیر فشار و شرایط نهایی زینترینگ |
جدول، جهت اصلی تجهیزات را مشخص میکند. این جدول یک دستورالعمل فرآیند جهانی را تعریف نمیکند. پیکربندی دقیق به ماده، قالب، زیرلایه، مسیر تولید و الزامات صلاحیت انتخاب شده بستگی دارد.
اتصال قالب اپوکسی، کنترل و پخت مواد را در اولویت قرار میدهد
اپوکسی به طور گسترده مورد استفاده قرار میگیرد زیرا میتواند از قالبهای بستهبندی بسیاری پشتیبانی کند و از طریق روشهای مختلفی رسوبگذاری شود. اپوکسی رسانا ممکن است اتصال الکتریکی و حرارتی را فراهم کند، در حالی که مواد غیر رسانا ممکن است اتصال مکانیکی یا ایزولاسیون الکتریکی را فراهم کنند.
دستگاه اتصال قالب ممکن است اپوکسی را از طریق موارد زیر اعمال کند:
توزیع فشار زمانی
توزیع مته
جت دیسپنسینگ
انتقال پین یا مهر زنی
شیب
مواد چسبنده از پیش اعمال شده
روش صحیح به ویسکوزیته ماده، محتوای پرکننده، اندازه رسوب، الگو، هندسه بستهبندی و سرعت تولید بستگی دارد. نباید فرض شود که یک دستگاه پخشکننده که با یک اپوکسی کار میکند، میتواند هر فرمولاسیون پر شده یا پر نشدهای را مدیریت کند.
عملکردهای مهم دستگاه اپوکسی
حجم پایدار توزیع یا مهر زنی
کنترل دمای مواد و عمر مفید در صورت نیاز
قرار دادن دقیق قالب قبل از حرکت یا پخت مواد
نیروی جایگذاری و ارتفاع پیوند قابل برنامهریزی
کنترل ضخامت خط پیوند و شیب قالب
بازرسی چشمی قبل و بعد از باندینگ
انتقال مطمئن به فرآیند پخت مورد نیاز
قرار دادن اپوکسی اغلب از دمای فرآیند پایینتری نسبت به مسیرهای لحیمکاری فلزی استفاده میکند، اما مونتاژ کامل همچنان به مشخصات پخت مشخص شده بستگی دارد. قرار دادن موفقیتآمیز ثابت نمیکند که اتصال پختشده نهایی، الزامات حرارتی، الکتریکی یا قابلیت اطمینان را برآورده میکند.
برای یک نمونه فعلی از یک پلتفرم اپوکسی با سرعت بالا،دستگاه اتصال قالبی BESI ESEC 2100 hSمیتواند به عنوان یکی از جهات تجهیزات بررسی شود. مناسب بودن واقعی آن هنوز به پیکربندی دستگاه ارائه شده و بسته هدف بستگی دارد.
اتصال قالب یوتکتیک نیاز به شرایط حرارتی و سطحی کنترلشده دارد
اتصال قالب یوتکتیک با گرم کردن یک آلیاژ یا پیشسازه در شرایط اتصال تعریفشده، یک اتصال فلزی ایجاد میکند. این فرآیند اغلب در مواردی مورد توجه قرار میگیرد که محصول به انتقال حرارتی قوی، رسانایی الکتریکی، دقت بالای قرارگیری یا اتصال فلزی کنترلشده نیاز دارد.
دستگاه و ابزارآلات ممکن است نیاز به پشتیبانی از موارد زیر داشته باشند:
لحیم از پیش رسوب شده یا جابجایی جداگانه پیش فرم
گرمایش و سرمایش سریع و قابل تکرار
در صورت لزوم، اتمسفر خنثی یا کاهنده کنترلشده
حرکت اسکراب یا قالب قابل برنامه ریزی
نیروی پیوند دقیق و ارتفاع پیوند
ابزاری که در دمای فرآیند پایدار میماند
تنظیم دید قبل از اینکه سطوح تار شوند
اسکراب میتواند به از بین بردن لایههای سطحی، بهبود ترشوندگی و کاهش گاز محبوس شده در فرآیندهای مربوطه کمک کند. نباید به عنوان یک الزام جهانی یا جایگزینی برای آمادهسازی صحیح سطح و کنترل دما در نظر گرفته شود.
فرآیند یوتکتیک همچنین باید نحوه رفتار قالب را در حین مذاب بودن آلیاژ در نظر بگیرد. تکیهگاه ضعیف، حرکت بیش از حد یا پروفیل حرارتی نامناسب میتواند بر ترازبندی، ضخامت خط پیوند و تشکیل حفره تأثیر بگذارد.
اتصال نرم قالب لحیم ارتباط نزدیکی با تولید برق دارد
اتصال قالب لحیم نرم معمولاً برای نیمههادیهای قدرت و کاربردهای قاب سربی با حجم بالا که نیاز به یک مسیر حرارتی رسانا بین قالب و حامل آن دارند، ارزیابی میشود.
اگرچه هر دو فرآیند لحیم یوتکتیک و لحیم نرم از مواد فلزی و گرما استفاده میکنند، اما نباید آنها را یکسان در نظر گرفت. شکل لحیم، رفتار ذوب، مسیر توزیع، اتمسفر، انتقال قاب سربی و توالی تولید ممکن است تفاوت قابل توجهی داشته باشند.
تجهیزات لحیم کاری نرم برای تأیید
سیم لحیم، خمیر، پیش ساخته یا سایر روشهای تحویل مواد
غلظت آمادهسازی لحیم یا دیسپنسینگ
سر، مرحله یا ناحیه فرآیند پیوند گرم شده
ترتیب کنترل گاز و اکسیداسیون
برداشتن و قرار دادن قالب در حین لحیم کاری
جابجایی قاب سربی، نوار یا ماژول قدرت
تجسم فرآیند و نظارت بر نقص
خنک کردن و انتقال پس از اتصال
تجهیزات لحیم نرم با حجم بالا اغلب نسبت به یک دستگاه اتصال قالبی انعطافپذیر تحقیق و توسعه، کاربرد خاصتری دارند. خریداری که دستگاه تولید موجود را جایگزین میکند، باید کل مواد و مسیر فریم سرب را مقایسه کند، نه فقط دقت قرارگیری و حداکثر خروجی.
پخت نقره نیاز به یک مسیر کامل برای آمادهسازی و پخت دارد
تفجوشی نقره به طور فزایندهای در جایی استفاده میشود که دستگاههای قدرت به عملکرد حرارتی بالا و عملکرد طولانی مدت در شرایط دمایی دشوار نیاز دارند. این ماده اتصال نهایی خود را از طریق پخت اپوکسی معمولی یا ذوب لحیم تشکیل نمیدهد.
بسته به مواد انتخاب شده و فرآیند تولید، مسیر ممکن است شامل موارد زیر باشد:
اعمال خمیر نقره، فیلم یا مادهی زینترینگ دیگر روی زیرلایه یا قالب
انتخاب و قرار دادن دقیق قالب
کنترل ضخامت اولیه خط پیوند
چسباندن قالب به طوری که در حین حمل و نقل پایدار بماند
انتقال مجموعه به فرآیند زینترینگ تحت فشار یا بدون فشار
اعمال ترکیب مورد نیاز از گرما، نیرو، اتمسفر و زمان
برخی فرآیندها از اتصال با نیروی زیاد یا تفجوشی با کمک فشار استفاده میکنند، در حالی که برخی دیگر از مواد بدون فشار استفاده میکنند. بنابراین، اتصالدهنده قالب انتخاب شده باید با مسیر واقعی مواد مطابقت داشته باشد، نه با اصطلاح کلی «تفتجوشی نقره».
ملاحظات مهم در مورد تجهیزات عبارتند از:
پخش خمیر، مهر زنی فیلم یا جابجایی فیلم انتقالی
وانت و پشتیبانی از قالب نازک
قابلیت اتصال گرم شونده به سر و پایه
نیروی پیوند قابل برنامهریزی
کنترل ضخامت خط پیوند و شیب قالب
تعویض خودکار ابزار برای قالبها و محصولات مختلف
انتقال پایدار به پرس یا کوره نهایی زینترینگ
یک دستگاه اتصال قالبی ممکن است مراحل جایگذاری و اتصالدهی را بدون تکمیل اتصال نهایی تفجوشی شده انجام دهد. بنابراین، کل خط تولید باید بررسی شود، نه فقط دستگاه برداشتن و گذاشتن.
جریان مواد میتواند به اندازه روش اتصال مهم باشد
پس از مشخص شدن جهت فرآیند، نحوه ورود قالب، ماده اتصال دهنده و زیرلایه به دستگاه را بررسی کنید.
| مساحت مواد | قالبهای ورودی ممکن | پیامد ماشین |
|---|---|---|
| ورودی قالب | قاب ویفر، بسته وافل، بسته ژلهای، سینی، نوار و قرقره یا قالب آزاد | الزامات مربوط به پران، ابزار برداشت، بینایی، تغذیهکننده و تغییر خودکار را تغییر میدهد. |
| مواد اتصال دهنده | اپوکسی، خمیر لحیم، سیم، پیش فرم، خمیر نقره، فیلم یا لایه از پیش اعمال شده | توزیعکننده، ابزار مهرزنی، واحد غوطهوری، گرمکن و سیستم کنترل مواد را تغییر میدهد. |
| بستر | قاب سربی، DBC، AMB، سرامیک، PCB، حامل، بسته یا زیرمونت جداگانه | تغییرات در نگهدارنده کار، نمایهسازی، گیرهبندی، گرمایش و اتوماسیون تولید. |
| تغییر محصول | تک محصولی، اختلاط بالا، قالبهای چندگانه یا مواد فرآیندی چندگانه | ممکن است نیاز به ابزار، پران، ویفر و تغییر دستورالعمل خودکار داشته باشد. |
یک پلتفرم چند فرآیندی ممکن است از چندین روش اتصال پشتیبانی کند، اما تنها زمانی که دیسپنسرها، هیترها، سرسیلندرها، ابزارها، کنترلهای اتمسفر و گزینههای نرمافزاری مورد نیاز واقعاً نصب شده باشند.
رادستگاه دای باندینگ BESI Datacon 2200 EVOنشان میدهد که چگونه میتوان فرآیندهای جابجایی ویفر، تعویض ابزار، توزیع و گرم یا سرد کردن را در یک پلتفرم انعطافپذیر ترکیب کرد. پیکربندی یک دستگاه ارائه شده هنوز باید به صورت جداگانه تأیید شود.
یک توالی عملی برای انتخاب دستگاه اتصال قالب
مفصل نهایی را تعریف کنید.الزامات حرارتی، الکتریکی، مکانیکی و قابلیت اطمینان را تعیین کنید.
رابطهای مواد را تأیید کنید.فلزکاری پشت قالب، پرداخت زیرلایه و وضعیت سطح را مشخص کنید.
فرآیند اتصال را انتخاب کنید.اپوکسی، یوتکتیک، لحیم نرم و تف جوشی را در مقایسه با اتصال مورد نیاز مقایسه کنید.
ارائه مطالب را تعریف کنید.نحوه ورود قالب، ماده اتصال و زیرلایه به دستگاه را ثبت کنید.
ماژولهای فرآیند را شناسایی کنید.الزامات توزیع، مهرزنی، جابجایی پیشفرم، گرمایش، اتمسفر، سایش، نیرو و خنکسازی را تأیید کنید.
شرایط لازم برای استخدام را تعیین کنید.دقت، تتا، ارتفاع پیوند، کج شدن قالب و بازرسی پس از پیوند را تعریف کنید.
بررسی اتوماسیون تولید.الزامات مربوط به خروجی، تغییر، قابلیت ردیابی و رسیدگی را تعیین کنید.
دستگاه دقیق را بررسی کنید.پیکربندی نصبشده، نرمافزار، ابزارها و لوازم جانبی را با طرح فرآیند مقایسه کنید.
مطالب نمونه را اجرا کنید.توالی کامل مواد و پیوند را تحت شرایط آزمایش توافق شده تأیید کنید.
اتصال نهایی را تایید صلاحیت کنید.نتایج حرارتی، الکتریکی، مکانیکی و قابلیت اطمینان را از طریق فرآیند محصول مربوطه تأیید کنید.
این توالی، تصمیم اصلی انتخاب دستگاه است. روش اتصال تعیین میکند که کدام عملکردهای تجهیزات ضروری هستند، در حالی که محصول دقیق تعیین میکند که آیا آن عملکردها کافی هستند یا خیر.
چه زمانی استفاده از اتصالدهنده قالب چند مرحلهای منطقی است؟
یک دستگاه اتصال قالب انعطافپذیر میتواند زمانی ارزشمند باشد که کارخانه محصولات با ترکیبات بالا تولید میکند، توسعه فرآیند را انجام میدهد یا به چندین مسیر اتصال در یک پلتفرم نیاز دارد.
قابلیت چند پردازشی زمانی بیشترین کاربرد را دارد که:
سرها و ابزارهای نصب شده، محدوده قالب مورد نیاز را پوشش میدهند.
دستگاه میتواند فرمتهای ورودی مواد مورد نیاز را تغییر دهد.
ماژولهای توزیع، مهرزنی، گرمایش و اتمسفر موجود است.
نرمافزارها و دستور پختها از تغییر فرآیند کنترلشده پشتیبانی میکنند.
خروجی مورد انتظار پس از تغییرات، همچنان عملی است.
کالیبراسیون و نگهداری را میتوان در فرآیندهای مختلف مدیریت کرد.
یک دستگاه اختصاصی با حجم تولید بالا ممکن است زمانی مناسبتر باشد که یک خانواده محصول بر تولید غالب باشد و نیاز به جابجایی تخصصی قاب سرب، کنترل لحیم نرم یا آمادهسازی تفجوشی با نیروی بالا داشته باشد.
سوالات متداول در مورد انتخاب دستگاه اتصال قالب
آیا دستگاه اتصال تک قالبی میتواند فرآیندهای اپوکسی و یوتکتیک را انجام دهد؟
برخی از پلتفرمهای انعطافپذیر میتوانند از هر دو پشتیبانی کنند، اما تنها زمانی که دیسپنسر، سیستم گرمایش، کنترل اتمسفر، ابزار و نرمافزار مورد نیاز نصب شده باشند. نام مدل به تنهایی قابلیت چند فرآیندی را تأیید نمیکند.
آیا زینترینگ نقره کاملاً درون یک قالب اتصالدهنده انجام میشود؟
نه همیشه. ممکن است اتصالدهندهی قالب، مواد را اعمال کند، قالب را قرار دهد و عملیات اتصال را انجام دهد، در حالی که پخت نهایی در یک فرآیند جداگانه با فشار یا بدون فشار انجام میشود. کل خط باید بررسی شود.
آیا پیوند یوتکتیک همان اتصال لحیم نرم است؟
خیر. هر دو از مواد اتصال فلزی و گرما استفاده میکنند، اما رفتار آلیاژ، نحوهی ارائه مواد، اتمسفر، ابزارآلات و تجهیزات تولید میتوانند متفاوت باشند. فرآیند مورد نیاز باید توسط سیستم بستهبندی و مواد تعریف شود.
آیا دقت بالاتر در جایگذاری به معنای دستگاه اتصال قالب بهتر است؟
نه به خودی خود. دقت باید همراه با جابجایی قالب، کنترل خط اتصال، کاربرد مواد، نیرو، گرمایش، اتوماسیون و شرایط اندازهگیری واقعی در نظر گرفته شود.
چه اطلاعاتی باید قبل از درخواست مرگ آماده شود؟
انتخاب دستگاه اتصال قالبی با فرآیند اتصال مورد نیاز محصول آغاز میشود. اپوکسی، لحیم یوتکتیک، لحیم نرم و تفجوشی نقره همگی میتوانند به عنوان اتصال قالبی توصیف شوند، اما به سیستم انتقال مواد، سر اتصال، روش گرمایش، اتمسفر، کنترل نیرو یا تجهیزات پاییندستی یکسانی نیاز ندارند.
بنابراین، دستگاهی که میتواند قالب را انتخاب و با دقت در جای خود قرار دهد، به طور خودکار قادر به تکمیل فرآیند اتصال قالب مورد نیاز نیست. قبل از مقایسه مدلهای دستگاه، باید پشت قالب، پرداخت زیرلایه، مسیر حرارتی، اتصال الکتریکی، نیاز به خط اتصال و حجم تولید در نظر گرفته شود.
وظیفه انتخاب عملی، مرتبط کردن نیاز محصول با ماده اتصال، توالی فرآیند و پیکربندی دستگاه نصب شده است.
با نتیجه اتصال قالب مورد نیاز شروع کنید
روش اتصال باید از عملکرد مجموعه نهایی پیروی کند. یک بسته حسگر کمهزینه، یک ماژول SiC با توان بالا و یک مجموعه لیزر دقیق، همگی ممکن است نیاز به جایگذاری قالب داشته باشند، اما الزامات حرارتی، الکتریکی و مکانیکی آنها میتواند منجر به جهتگیریهای بسیار متفاوتی در تجهیزات شود.
| مورد نیاز محصول | سوالاتی برای تعریف | چرا انتخاب ماشین را تغییر میدهد |
|---|---|---|
| مسیر حرارتی | چه مقدار گرما باید از قالب به زیرلایه یا پخشکننده گرما منتقل شود؟ | عملکرد حرارتی مورد نیاز بر مناسب بودن اپوکسی، لحیم، یوتکتیک یا ماده متخلخل تأثیر میگذارد. |
| اتصال الکتریکی | آیا لایه پیوند باید جریان را هدایت کند، از نظر الکتریکی ایزوله بماند یا فقط پشتیبانی مکانیکی ارائه دهد؟ | مواد رسانا و نارسانا به طرحهای توزیع، پخت و ارزیابی متفاوتی نیاز دارند. |
| مواد قالب و زیرلایه | فلزکاری پشت قالب، پرداخت زیرلایه و شرایط سطح چگونه است؟ | فصل مشترک مواد بر ترشوندگی، چسبندگی، انتشار، کنترل اکسیداسیون و دمای فرآیند تأثیر میگذارد. |
| کنترل خط پیوند | چه ضخامت، یکنواختی و شیب قالب قابل قبول است؟ | مراحل توزیع، قالبگیری، پیشفرمدهی، کنترل نیرو و ابزارسازی باید لایه پیوند مورد نیاز را ایجاد کنند. |
| الزام باطل | طراحی حرارتی و قابلیت اطمینان، چه مقدار تخلیه را میتواند تحمل کند؟ | آمادهسازی مواد، شستشو، اتمسفر، جریان مجدد و پردازش خلاء در پاییندست ممکن است مهم شوند. |
| حساسیت بستهبندی | قالب و زیرلایه چه مقدار نیرو، گرما و حرکت مکانیکی را میتوانند تحمل کنند؟ | قالبهای نازک، مواد شکننده و سازههای ظریف ممکن است نیاز به برداشت، پشتیبانی و کنترل نیروی تخصصی داشته باشند. |
| مدل تولید | آیا پروژه تحقیق و توسعه، تولید با ترکیب بالا یا تولید با حجم بالا است؟ | اتوماسیون مورد نیاز، تعویض ابزار، جابجایی مواد و خروجی ممکن است به اندازه فرآیند اتصال مهم باشند. |
این الزامات باید قبل از اینکه خریدار بپرسد آیا یک قالب اتصال خاص «قابلیت اپوکسی» یا «قابلیت زینترینگ» دارد، تعریف شوند. یک نام فرآیند یکسان میتواند همچنان برای بستههای مختلف به ماژولهای دستگاه متفاوتی نیاز داشته باشد.
تفاوت فرآیندهای اصلی اتصال قالب
| فرآیند اتصال | چگونگی تشکیل پیوند | الزامات معمول دستگاه | نگرانی اصلی در انتخاب |
|---|---|---|---|
| اتصال قالب اپوکسی | یک چسب رسانا یا نارسانا رسوب داده میشود، قالب قرار میگیرد و ماده پخت میشود. | تزریق، جت زدن، مهر زدن یا غوطهوری؛ کنترل نیروی جایگذاری؛ کنترل خط اتصال؛ طرح عملآوری | حجم مواد، میزان نشتی، کجی قالب، شرایط پخت و ثبات خط پیوند |
| اتصال قالب یوتکتیک | یک آلیاژ یا پیشسازه مشخص در محدوده اتصال خود گرم میشود تا یک اتصال فلزی ایجاد شود. | گرمایش و سرمایش کنترلشده، کنترل اتمسفر، جابجایی پیشفرم و شستشوی اختیاری | مشخصات دما، اکسیداسیون، خیس شدن، ایجاد حفره و حرکت قالب در حین اتصال |
| اتصال قالب لحیم نرم | لحیم اعمال شده و دوباره جوش داده میشود تا یک اتصال حرارتی و الکتریکی رسانا ایجاد شود. | آمادهسازی یا توزیع لحیم، مناطق فرآیند گرم، کنترل جو و جابجایی قاب سرب با حجم بالا | ضخامت لحیم، خیس شدن، خالی شدن، اکسیداسیون و تکرارپذیری تولید |
| پخت نقره | ذرات نقره از طریق فرآیند تفجوشی مبتنی بر انتشار، به جای پخت مرسوم یا جوشاندن مجدد لحیم، اتصال متراکمی تشکیل میدهند. | جابجایی خمیر یا فیلم، کنترل دقیق خط پیوند، مرحله گرم شده، نیروی کنترل شده در صورت لزوم و پخت در مراحل بعدی | آمادهسازی مواد، ضخامت خط پیوند، پایداری چسبندگی، مسیر فشار و شرایط نهایی زینترینگ |
جدول، جهت اصلی تجهیزات را مشخص میکند. این جدول یک دستورالعمل فرآیند جهانی را تعریف نمیکند. پیکربندی دقیق به ماده، قالب، زیرلایه، مسیر تولید و الزامات صلاحیت انتخاب شده بستگی دارد.
اتصال قالب اپوکسی، کنترل و پخت مواد را در اولویت قرار میدهد
اپوکسی به طور گسترده مورد استفاده قرار میگیرد زیرا میتواند از قالبهای بستهبندی بسیاری پشتیبانی کند و از طریق روشهای مختلفی رسوبگذاری شود. اپوکسی رسانا ممکن است اتصال الکتریکی و حرارتی را فراهم کند، در حالی که مواد غیر رسانا ممکن است اتصال مکانیکی یا ایزولاسیون الکتریکی را فراهم کنند.
دستگاه اتصال قالب ممکن است اپوکسی را از طریق موارد زیر اعمال کند:
توزیع فشار زمانی
توزیع مته
جت دیسپنسینگ
انتقال پین یا مهر زنی
شیب
مواد چسبنده از پیش اعمال شده
روش صحیح به ویسکوزیته ماده، محتوای پرکننده، اندازه رسوب، الگو، هندسه بستهبندی و سرعت تولید بستگی دارد. نباید فرض شود که یک دستگاه پخشکننده که با یک اپوکسی کار میکند، میتواند هر فرمولاسیون پر شده یا پر نشدهای را مدیریت کند.
عملکردهای مهم دستگاه اپوکسی
حجم پایدار توزیع یا مهر زنی
کنترل دمای مواد و عمر مفید در صورت نیاز
قرار دادن دقیق قالب قبل از حرکت یا پخت مواد
نیروی جایگذاری و ارتفاع پیوند قابل برنامهریزی
کنترل ضخامت خط پیوند و شیب قالب
بازرسی چشمی قبل و بعد از باندینگ
انتقال مطمئن به فرآیند پخت مورد نیاز
قرار دادن اپوکسی اغلب از دمای فرآیند پایینتری نسبت به مسیرهای لحیمکاری فلزی استفاده میکند، اما مونتاژ کامل همچنان به مشخصات پخت مشخص شده بستگی دارد. قرار دادن موفقیتآمیز ثابت نمیکند که اتصال پختشده نهایی، الزامات حرارتی، الکتریکی یا قابلیت اطمینان را برآورده میکند.
برای یک نمونه فعلی از یک پلتفرم اپوکسی با سرعت بالا،دستگاه اتصال قالبی BESI ESEC 2100 hSمیتواند به عنوان یکی از جهات تجهیزات بررسی شود. مناسب بودن واقعی آن هنوز به پیکربندی دستگاه ارائه شده و بسته هدف بستگی دارد.
اتصال قالب یوتکتیک نیاز به شرایط حرارتی و سطحی کنترلشده دارد
اتصال قالب یوتکتیک با گرم کردن یک آلیاژ یا پیشسازه در شرایط اتصال تعریفشده، یک اتصال فلزی ایجاد میکند. این فرآیند اغلب در مواردی مورد توجه قرار میگیرد که محصول به انتقال حرارتی قوی، رسانایی الکتریکی، دقت بالای قرارگیری یا اتصال فلزی کنترلشده نیاز دارد.
دستگاه و ابزارآلات ممکن است نیاز به پشتیبانی از موارد زیر داشته باشند:
لحیم از پیش رسوب شده یا جابجایی جداگانه پیش فرم
گرمایش و سرمایش سریع و قابل تکرار
در صورت لزوم، اتمسفر خنثی یا کاهنده کنترلشده
حرکت اسکراب یا قالب قابل برنامه ریزی
نیروی پیوند دقیق و ارتفاع پیوند
ابزاری که در دمای فرآیند پایدار میماند
تنظیم دید قبل از اینکه سطوح تار شوند
اسکراب میتواند به از بین بردن لایههای سطحی، بهبود ترشوندگی و کاهش گاز محبوس شده در فرآیندهای مربوطه کمک کند. نباید به عنوان یک الزام جهانی یا جایگزینی برای آمادهسازی صحیح سطح و کنترل دما در نظر گرفته شود.
فرآیند یوتکتیک همچنین باید نحوه رفتار قالب را در حین مذاب بودن آلیاژ در نظر بگیرد. تکیهگاه ضعیف، حرکت بیش از حد یا پروفیل حرارتی نامناسب میتواند بر ترازبندی، ضخامت خط پیوند و تشکیل حفره تأثیر بگذارد.
اتصال نرم قالب لحیم ارتباط نزدیکی با تولید برق دارد
اتصال قالب لحیم نرم معمولاً برای نیمههادیهای قدرت و کاربردهای قاب سربی با حجم بالا که نیاز به یک مسیر حرارتی رسانا بین قالب و حامل آن دارند، ارزیابی میشود.
اگرچه هر دو فرآیند لحیم یوتکتیک و لحیم نرم از مواد فلزی و گرما استفاده میکنند، اما نباید آنها را یکسان در نظر گرفت. شکل لحیم، رفتار ذوب، مسیر توزیع، اتمسفر، انتقال قاب سربی و توالی تولید ممکن است تفاوت قابل توجهی داشته باشند.
تجهیزات لحیم کاری نرم برای تأیید
سیم لحیم، خمیر، پیش ساخته یا سایر روشهای تحویل مواد
غلظت آمادهسازی لحیم یا دیسپنسینگ
سر، مرحله یا ناحیه فرآیند پیوند گرم شده
ترتیب کنترل گاز و اکسیداسیون
برداشتن و قرار دادن قالب در حین لحیم کاری
جابجایی قاب سربی، نوار یا ماژول قدرت
تجسم فرآیند و نظارت بر نقص
خنک کردن و انتقال پس از اتصال
تجهیزات لحیم نرم با حجم بالا اغلب نسبت به یک دستگاه اتصال قالبی انعطافپذیر تحقیق و توسعه، کاربرد خاصتری دارند. خریداری که دستگاه تولید موجود را جایگزین میکند، باید کل مواد و مسیر فریم سرب را مقایسه کند، نه فقط دقت قرارگیری و حداکثر خروجی.
پخت نقره نیاز به یک مسیر کامل برای آمادهسازی و پخت دارد
تفجوشی نقره به طور فزایندهای در جایی استفاده میشود که دستگاههای قدرت به عملکرد حرارتی بالا و عملکرد طولانی مدت در شرایط دمایی دشوار نیاز دارند. این ماده اتصال نهایی خود را از طریق پخت اپوکسی معمولی یا ذوب لحیم تشکیل نمیدهد.
بسته به مواد انتخاب شده و فرآیند تولید، مسیر ممکن است شامل موارد زیر باشد:
اعمال خمیر نقره، فیلم یا مادهی زینترینگ دیگر روی زیرلایه یا قالب
انتخاب و قرار دادن دقیق قالب
کنترل ضخامت اولیه خط پیوند
چسباندن قالب به طوری که در حین حمل و نقل پایدار بماند
انتقال مجموعه به فرآیند زینترینگ تحت فشار یا بدون فشار
اعمال ترکیب مورد نیاز از گرما، نیرو، اتمسفر و زمان
برخی فرآیندها از اتصال با نیروی زیاد یا تفجوشی با کمک فشار استفاده میکنند، در حالی که برخی دیگر از مواد بدون فشار استفاده میکنند. بنابراین، اتصالدهنده قالب انتخاب شده باید با مسیر واقعی مواد مطابقت داشته باشد، نه با اصطلاح کلی «تفتجوشی نقره».
ملاحظات مهم در مورد تجهیزات عبارتند از:
پخش خمیر، مهر زنی فیلم یا جابجایی فیلم انتقالی
وانت و پشتیبانی از قالب نازک
قابلیت اتصال گرم شونده به سر و پایه
نیروی پیوند قابل برنامهریزی
کنترل ضخامت خط پیوند و شیب قالب
تعویض خودکار ابزار برای قالبها و محصولات مختلف
انتقال پایدار به پرس یا کوره نهایی زینترینگ
یک دستگاه اتصال قالبی ممکن است مراحل جایگذاری و اتصالدهی را بدون تکمیل اتصال نهایی تفجوشی شده انجام دهد. بنابراین، کل خط تولید باید بررسی شود، نه فقط دستگاه برداشتن و گذاشتن.
جریان مواد میتواند به اندازه روش اتصال مهم باشد
پس از مشخص شدن جهت فرآیند، نحوه ورود قالب، ماده اتصال دهنده و زیرلایه به دستگاه را بررسی کنید.
| مساحت مواد | قالبهای ورودی ممکن | پیامد ماشین |
|---|---|---|
| ورودی قالب | قاب ویفر، بسته وافل، بسته ژلهای، سینی، نوار و قرقره یا قالب آزاد | الزامات مربوط به پران، ابزار برداشت، بینایی، تغذیهکننده و تغییر خودکار را تغییر میدهد. |
| مواد اتصال دهنده | اپوکسی، خمیر لحیم، سیم، پیش فرم، خمیر نقره، فیلم یا لایه از پیش اعمال شده | توزیعکننده، ابزار مهرزنی، واحد غوطهوری، گرمکن و سیستم کنترل مواد را تغییر میدهد. |
| بستر | قاب سربی، DBC، AMB، سرامیک، PCB، حامل، بسته یا زیرمونت جداگانه | تغییرات در نگهدارنده کار، نمایهسازی، گیرهبندی، گرمایش و اتوماسیون تولید. |
| تغییر محصول | تک محصولی، اختلاط بالا، قالبهای چندگانه یا مواد فرآیندی چندگانه | ممکن است نیاز به ابزار، پران، ویفر و تغییر دستورالعمل خودکار داشته باشد. |
یک پلتفرم چند فرآیندی ممکن است از چندین روش اتصال پشتیبانی کند، اما تنها زمانی که دیسپنسرها، هیترها، سرسیلندرها، ابزارها، کنترلهای اتمسفر و گزینههای نرمافزاری مورد نیاز واقعاً نصب شده باشند.
رادستگاه دای باندینگ BESI Datacon 2200 EVOنشان میدهد که چگونه میتوان فرآیندهای جابجایی ویفر، تعویض ابزار، توزیع و گرم یا سرد کردن را در یک پلتفرم انعطافپذیر ترکیب کرد. پیکربندی یک دستگاه ارائه شده هنوز باید به صورت جداگانه تأیید شود.
یک توالی عملی برای انتخاب دستگاه اتصال قالب
مفصل نهایی را تعریف کنید.الزامات حرارتی، الکتریکی، مکانیکی و قابلیت اطمینان را تعیین کنید.
رابطهای مواد را تأیید کنید.فلزکاری پشت قالب، پرداخت زیرلایه و وضعیت سطح را مشخص کنید.
فرآیند اتصال را انتخاب کنید.اپوکسی، یوتکتیک، لحیم نرم و تف جوشی را در مقایسه با اتصال مورد نیاز مقایسه کنید.
ارائه مطالب را تعریف کنید.نحوه ورود قالب، ماده اتصال و زیرلایه به دستگاه را ثبت کنید.
ماژولهای فرآیند را شناسایی کنید.الزامات توزیع، مهرزنی، جابجایی پیشفرم، گرمایش، اتمسفر، سایش، نیرو و خنکسازی را تأیید کنید.
شرایط لازم برای استخدام را تعیین کنید.دقت، تتا، ارتفاع پیوند، کج شدن قالب و بازرسی پس از پیوند را تعریف کنید.
بررسی اتوماسیون تولید.الزامات مربوط به خروجی، تغییر، قابلیت ردیابی و رسیدگی را تعیین کنید.
دستگاه دقیق را بررسی کنید.پیکربندی نصبشده، نرمافزار، ابزارها و لوازم جانبی را با طرح فرآیند مقایسه کنید.
مطالب نمونه را اجرا کنید.توالی کامل مواد و پیوند را تحت شرایط آزمایش توافق شده تأیید کنید.
اتصال نهایی را تایید صلاحیت کنید.نتایج حرارتی، الکتریکی، مکانیکی و قابلیت اطمینان را از طریق فرآیند محصول مربوطه تأیید کنید.
این توالی، تصمیم اصلی انتخاب دستگاه است. روش اتصال تعیین میکند که کدام عملکردهای تجهیزات ضروری هستند، در حالی که محصول دقیق تعیین میکند که آیا آن عملکردها کافی هستند یا خیر.
چه زمانی استفاده از اتصالدهنده قالب چند مرحلهای منطقی است؟
یک دستگاه اتصال قالب انعطافپذیر میتواند زمانی ارزشمند باشد که کارخانه محصولات با ترکیبات بالا تولید میکند، توسعه فرآیند را انجام میدهد یا به چندین مسیر اتصال در یک پلتفرم نیاز دارد.
قابلیت چند پردازشی زمانی بیشترین کاربرد را دارد که:
سرها و ابزارهای نصب شده، محدوده قالب مورد نیاز را پوشش میدهند.
دستگاه میتواند فرمتهای ورودی مواد مورد نیاز را تغییر دهد.
ماژولهای توزیع، مهرزنی، گرمایش و اتمسفر موجود است.
نرمافزارها و دستور پختها از تغییر فرآیند کنترلشده پشتیبانی میکنند.
خروجی مورد انتظار پس از تغییرات، همچنان عملی است.
کالیبراسیون و نگهداری را میتوان در فرآیندهای مختلف مدیریت کرد.
یک دستگاه اختصاصی با حجم تولید بالا ممکن است زمانی مناسبتر باشد که یک خانواده محصول بر تولید غالب باشد و نیاز به جابجایی تخصصی قاب سرب، کنترل لحیم نرم یا آمادهسازی تفجوشی با نیروی بالا داشته باشد.
سوالات متداول در مورد انتخاب دستگاه اتصال قالب
آیا دستگاه اتصال تک قالبی میتواند فرآیندهای اپوکسی و یوتکتیک را انجام دهد؟
برخی از پلتفرمهای انعطافپذیر میتوانند از هر دو پشتیبانی کنند، اما تنها زمانی که دیسپنسر، سیستم گرمایش، کنترل اتمسفر، ابزار و نرمافزار مورد نیاز نصب شده باشند. نام مدل به تنهایی قابلیت چند فرآیندی را تأیید نمیکند.
آیا زینترینگ نقره کاملاً درون یک قالب اتصالدهنده انجام میشود؟
نه همیشه. ممکن است اتصالدهندهی قالب، مواد را اعمال کند، قالب را قرار دهد و عملیات اتصال را انجام دهد، در حالی که پخت نهایی در یک فرآیند جداگانه با فشار یا بدون فشار انجام میشود. کل خط باید بررسی شود.
آیا پیوند یوتکتیک همان اتصال لحیم نرم است؟
خیر. هر دو از مواد اتصال فلزی و گرما استفاده میکنند، اما رفتار آلیاژ، نحوهی ارائه مواد، اتمسفر، ابزارآلات و تجهیزات تولید میتوانند متفاوت باشند. فرآیند مورد نیاز باید توسط سیستم بستهبندی و مواد تعریف شود.
آیا دقت بالاتر در جایگذاری به معنای دستگاه اتصال قالب بهتر است؟
نه به خودی خود. دقت باید همراه با جابجایی قالب، کنترل خط اتصال، کاربرد مواد، نیرو، گرمایش، اتوماسیون و شرایط اندازهگیری واقعی در نظر گرفته شود.
قبل از درخواست توصیه برای اتصال دهنده قالب، چه اطلاعاتی باید تهیه شود؟
ابعاد و ضخامت قالب، قالب ورودی، زیرلایه، ماده اتصال، الزامات قرارگیری، نیروی اتصال، دما، اتمسفر، هدف تولید و عملکردهای بازرسی یا ردیابی مورد نیاز را آماده کنید.
توصیه نهایی
یک دستگاه اتصال قالبی باید بر اساس اتصالی که باید ایجاد کند انتخاب شود، نه فقط بر اساس سرعت، دقت یا نام مدل آن. فرآیندهای اپوکسی به شدت به رسوب و پخت مواد بستگی دارند. فرآیندهای لحیم یوتکتیک و نرم نیاز به شرایط اتصال فلزی کنترل شده دارند. تف جوشی نقره نیاز به آماده سازی دقیق مواد، چسباندن و یک مسیر کامل تف جوشی دارد.
بررسی موجود استماشینهای اتصال قالبتنها پس از فرآیند، جریان مواد و ماژولهای مورد نیاز تعریف میشوند. برای بحث در مورد یک پروژه، قالب، زیرلایه، ماده اتصال، هدف تولید و فرآیند مورد نظر را از طریق [بخش مربوطه] ارسال کنید.صفحه استعلام تجهیزات SMT.
توصیه باندر؟
ابعاد و ضخامت قالب، قالب ورودی، زیرلایه، ماده اتصال، الزامات قرارگیری، نیروی اتصال، دما، اتمسفر، هدف تولید و عملکردهای بازرسی یا ردیابی مورد نیاز را آماده کنید.
توصیه نهایی
یک دستگاه اتصال قالبی باید بر اساس اتصالی که باید ایجاد کند انتخاب شود، نه فقط بر اساس سرعت، دقت یا نام مدل آن. فرآیندهای اپوکسی به شدت به رسوب و پخت مواد بستگی دارند. فرآیندهای لحیم یوتکتیک و نرم نیاز به شرایط اتصال فلزی کنترل شده دارند. تف جوشی نقره نیاز به آماده سازی دقیق مواد، چسباندن و یک مسیر کامل تف جوشی دارد.
بررسی موجود استماشینهای اتصال قالبتنها پس از فرآیند، جریان مواد و ماژولهای مورد نیاز تعریف میشوند. برای بحث در مورد یک پروژه، قالب، زیرلایه، ماده اتصال، هدف تولید و فرآیند مورد نظر را از طریق [بخش مربوطه] ارسال کنید.صفحه استعلام تجهیزات SMT.
