Maszyna do klejenia matrycowego BESI Datacon 2200 EVO

BESI Datacon 2200EVO to w pełni zautomatyzowany, niezwykle precyzyjny, wielofunkcyjny system do łączenia matryc, stosowany w procesie pakowania półprzewodników. Jego głównym zadaniem nie jest już cięcie, lecz „łączenie”.

Jego główne funkcje obejmują:

Spajanie matryc (Die Attach): Pobieranie pojedynczych, pociętych matryc z ramki płytki i precyzyjne umieszczanie ich na podłożu, ramce wyprowadzeń lub innej matrycy.

Montaż powierzchniowy (SMT): Oprócz montażu gołych układów scalonych, można za jego pomocą również łączyć ze sobą komponenty w obudowach, nie jest to jednak jego główna funkcja.

Różnorodne zastosowania procesowe: Urządzenie umożliwia nie tylko tradycyjne łączenie matryc (z wykorzystaniem klejów takich jak żywica epoksydowa), ale także szereg zaawansowanych procesów pakowania.

Mówiąc prościej, jest to robot montażowy odpowiedzialny za delikatną mikromanipulację w fabrykach półprzewodników, pozwalający osiągnąć dokładność na poziomie mikronów.

II. Główne technologie, funkcje i znaczenie „EVO”

Skrót „EVO” zwykle oznacza „Evolution” i wskazuje, że ta generacja platform oferuje znaczącą poprawę szybkości, dokładności i elastyczności w porównaniu z poprzednimi generacjami.

1. Ultrawysoka precyzja i elastyczność

Dokładność: Dokładność rozmieszczenia zazwyczaj osiąga ±15 μm przy 3σ lub więcej. Jest to kluczowe w przypadku rozmieszczania coraz mniejszych układów scalonych z drobniejszym rozstawem pinów.

Wszechstronna platforma: 2200EVO to modułowa platforma, którą można dostosować do szerokiej gamy zastosowań, od tradycyjnego rozmieszczania matryc po najbardziej złożone procesy typu flip-chip, poprzez wymianę różnych głowic rozmieszczających i konfiguracji.

2. Zaawansowana technologia umieszczania

Wiązanie termokompresyjne (TC): To jedna z jej kluczowych, zaawansowanych technologii. Podczas procesu osadzania, ciepło i ciśnienie są jednocześnie przykładane do układu scalonego, tworząc niezawodne połączenie elektryczne i mechaniczne między wypustkami układu scalonego a padami podłoża. Jest to szeroko stosowane w procesach flip-chip, szczególnie w przypadku opakowań 3D o wysokiej gęstości.

Spajanie wspomagane laserowo (LAB): Wykorzystuje laser jako wysoce zlokalizowane źródło ciepła do nagrzewania, co pozwala osiągnąć szybsze tempo nagrzewania i zmniejszyć naprężenia cieplne, dzięki czemu jest idealne w przypadku wrażliwych na temperaturę, ultracienkich układów scalonych lub komponentów.

Lutowanie rozpływowe masowe: Najpierw umieszcza się układy scalone, a następnie lutuje się je w piecu lutowniczym.

3. Potężny system wizji i ustawienia

System wielokamerowy: wyposażony w kamerę o wysokiej rozdzielczości skierowaną ku górze (do wykrywania położenia padów na podłożu) oraz kamerę skierowaną w dół (zintegrowaną z głowicą umieszczającą w celu wykrywania położenia wypustek na chipie).

Przetwarzanie obrazu w czasie rzeczywistym: Wykorzystując zaawansowane algorytmy, system oblicza odchylenie (X, Y i θ) między wypukłościami chipa a padami podłoża w czasie rzeczywistym i kompensuje je przed umieszczeniem, zapewniając idealne wyrównanie.

Wyrównywanie układów Flip Chip: System wizyjny umożliwia zajrzenie przez matrycę (w przypadku niektórych materiałów) i bezpośrednie obejrzenie układu wypukłości na spodzie, co jest kluczowe dla uzyskania precyzyjnego rozmieszczenia układów Flip Chip.

4. Modułowość i konfigurowalność

Użytkownicy mogą wybrać następujące opcje w zależności od potrzeb produkcyjnych:

Różne głowice rozmieszczające: Dedykowane głowice rozmieszczające dla różnych rozmiarów i procesów (takich jak TC i LAB).

System podawania: Obsługuje załadunek płytek na ramę oraz różne typy systemów transportu podłoża (szyny, stoły robocze itp.).

System dozowania (opcjonalny): Zintegrowane precyzyjne zawory dozujące umożliwiają precyzyjne nakładanie topnika lub podkładu na podłoża przed ich umieszczeniem.

5. Produktywność i niezawodność

Wysoka wydajność: Zoptymalizowana kontrola ruchu i głowice o dużej prędkości zapewniają długie cykle produkcyjne (UPH) przy jednoczesnym zachowaniu niezwykle wysokiej precyzji.

Wysoka niezawodność (czas sprawności): Zaprojektowany z myślą o trudnych warunkach ciągłej produkcji przemysłowej 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, oferuje długi średni czas między awariami (MTBF) i krótki średni czas naprawy (MTTR).

III. Typowe zastosowania

BESI Datacon 2200EVO wykorzystywany jest przede wszystkim w zaawansowanych i zaawansowanych zastosowaniach pakujących:

Flip Chip: Jest to jego najbardziej klasyczne zastosowanie, szeroko stosowane w obudowach układów scalonych, takich jak procesory CPU, procesory graficzne i zaawansowane układy ASIC.

Zintegrowane pakowanie 2.5D/3D: stosowane do mocowania układów scalonych do przekładek krzemowych lub do układania układów scalonych w stosy.

Integracja heterogeniczna: Integruje układy scalone z różnymi węzłami procesowymi i funkcjami (takie jak układy logiczne, układy pamięci i układy RF) w jednym pakiecie.

Opakowanie czujnika: Stosowane do precyzyjnego montażu produktów, takich jak czujniki CIS (czujniki obrazu) i czujniki MEMS.

Opakowania optoelektroniczne: Zastosowania takie jak montaż laserów i modułów optycznych.

IV. Pozycja rynkowa i podsumowanie

BESI Datacon to światowy lider w dziedzinie technologii flip-chip i zaawansowanej technologii łączenia matryc.

Lider technologii: BESI Datacon dysponuje silną przewagą techniczną i dużym udziałem w rynku, szczególnie w takich zaawansowanych procesach, jak spajanie termokompresyjne (TCB) i spajanie wspomagane laserowo (LAB).

Skierowana do wymagających aplikacji: Platforma 2200EVO jest przeznaczona do zaawansowanych zastosowań wymagających najwyższej precyzji, niezawodności i możliwości przetwarzania, konkurując z takimi firmami jak ASM Pacific Technology.

Napędzanie innowacji: Jego sprzęt jest niezbędnym narzędziem produkcyjnym dla wielu zaawansowanych architektur pakowania, takich jak układy scalone 2.5D/3D.

Podsumowując, BESI Datacon 2200EVO to w pełni zautomatyzowany system montażu matryc do pakowania zaawansowanych półprzewodników, charakteryzujący się ultrawysoką precyzją i zaawansowanymi możliwościami procesowymi, w szczególności łączeniem termokompresyjnym. System ten reprezentuje najnowocześniejszą technologię montażu matryc i jest kluczowym elementem w produkcji takich produktów, jak zaawansowane procesory, układy sztucznej inteligencji i szybkie układy komunikacyjne.