Wybór maszyny do klejenia matryc rozpoczyna się od procesu mocowania wymaganego przez produkt. Klejenie żywicą epoksydową, lutem eutektycznym, lutem miękkim i spiekaniem srebra można opisać jako klejenie matryc, ale różnią się one systemem dostarczania materiału, głowicą, metodą nagrzewania, atmosferą, kontrolą siły ani urządzeniami końcowymi.
Maszyna, która potrafi precyzyjnie wybrać i umieścić matrycę, nie jest zatem automatycznie zdolna do ukończenia wymaganego procesu mocowania matrycy. Przed porównaniem poszczególnych modeli maszyn należy wziąć pod uwagę tylną stronę matrycy, wykończenie podłoża, ścieżkę termiczną, połączenie elektryczne, wymagania dotyczące spoiny klejowej oraz wielkość produkcji.
Praktyczne zadanie selekcji polega na powiązaniu wymagań dotyczących produktu z materiałem wiążącym, sekwencją procesów i konfiguracją zainstalowanej maszyny.

Rozpocznij od wymaganego wyniku dołączenia matrycy
Metoda łączenia powinna być dostosowana do funkcji końcowego zespołu. Niedrogi pakiet czujnika, moduł SiC dużej mocy i precyzyjny zespół laserowy mogą wymagać umieszczenia matrycy, ale ich wymagania termiczne, elektryczne i mechaniczne mogą prowadzić do bardzo różnych kierunków rozwoju sprzętu.
| Wymagania dotyczące produktu | Pytania do zdefiniowania | Dlaczego zmienia wybór maszyn |
|---|---|---|
| Ścieżka termiczna | Ile ciepła musi zostać przeniesione z matrycy do podłoża lub rozpraszacza ciepła? | Wymagane parametry termiczne mają wpływ na to, czy odpowiedni będzie materiał epoksydowy, lutowany, eutektyczny czy spiekany. |
| Połączenie elektryczne | Czy warstwa wiążąca musi przewodzić prąd, pozostać izolowana elektrycznie czy zapewniać jedynie wsparcie mechaniczne? | Materiały przewodzące i nieprzewodzące wymagają różnych planów dozowania, utwardzania i kwalifikacji. |
| Materiały matrycowe i podłoża | Jaka jest metalizacja tylnej strony matrycy, wykończenie podłoża i stan powierzchni? | Interfejs materiału ma wpływ na zwilżanie, przyczepność, dyfuzję, kontrolę utleniania i temperaturę procesu. |
| Kontrola linii wiązania | Jaka grubość, jednorodność i pochylenie matrycy są akceptowalne? | Dozowanie, tłoczenie, wstępne formowanie, kontrola siły i obróbka narzędzi muszą zapewnić wymaganą warstwę wiążącą. |
| Wymaganie nieważne | Jak duże puste przestrzenie może wytrzymać konstrukcja termiczna i niezawodność? | Przygotowanie materiału, czyszczenie, atmosfera, reflow i późniejsza obróbka próżniowa mogą okazać się istotne. |
| Wrażliwość pakietu | Jaką siłę, ciepło i ruch mechaniczny mogą wytrzymać matryca i podłoże? | Cienkie matryce, kruche materiały i delikatne struktury mogą wymagać specjalistycznego podnoszenia, podparcia i kontroli siły. |
| Model produkcyjny | Czy projekt ma charakter badawczo-rozwojowy, jest produkcją o dużym zróżnicowaniu czy produkcją wielkoseryjną? | Wymagana automatyzacja, wymiana narzędzi, obsługa materiałów i wydajność mogą okazać się równie ważne jak proces łączenia. |
Wymagania te powinny zostać określone, zanim kupujący zapyta, czy dana maszyna do łączenia matryc nadaje się do „stosowania żywic epoksydowych” lub „do spiekania”. Ta sama nazwa procesu może wymagać różnych modułów maszyny dla różnych pakietów.
Czym różnią się główne procesy łączenia matryc
| Proces łączenia | Jak powstaje więź | Typowe wymagania maszynowe | Główny wybór |
|---|---|---|---|
| Klejenie żywicą epoksydową | Nakładany jest klej przewodzący lub nieprzewodzący, umieszczana jest matryca, a materiał jest utwardzany. | Dozowanie, natryskiwanie, stemplowanie lub zanurzanie; kontrola siły nakładania; kontrola linii wiązania; plan utwardzania | Objętość materiału, wyciek, pochylenie matrycy, stan utwardzania i konsystencja spoiny |
| Łączenie matryc eutektycznych | Określony stop lub półprodukt jest podgrzewany w zakresie temperatur łączenia w celu utworzenia połączenia metalowego. | Kontrolowane ogrzewanie i chłodzenie, kontrola atmosfery, obsługa preform i opcjonalne czyszczenie | Profil temperaturowy, utlenianie, zwilżanie, powstawanie pustych przestrzeni i ruch matrycy podczas łączenia |
| Łączenie lutem miękkim | Lut nakłada się i topi w celu utworzenia przewodzącego połączenia cieplnego i elektrycznego. | Przygotowanie lub dozowanie lutu, strefy podgrzewanego procesu, kontrola atmosfery i obsługa ramek wyprowadzeń o dużej objętości | Grubość lutu, zwilżanie, tworzenie pustych przestrzeni, utlenianie i powtarzalność produkcji |
| Spiekanie srebra | Cząsteczki srebra tworzą gęste połączenie poprzez proces spiekania dyfuzyjnego, a nie poprzez konwencjonalne utwardzanie lub lutowanie rozpływowe. | Obsługa pasty lub folii, precyzyjna kontrola linii wiązania, podgrzewany stolik, kontrolowana siła, tam gdzie to możliwe, oraz późniejsze spiekanie | Przygotowanie materiału, grubość linii wiązania, stabilność sczepiania, droga ciśnieniowa i końcowe warunki spiekania |
Tabela identyfikuje główny kierunek działania sprzętu. Nie definiuje uniwersalnej receptury procesu. Dokładna konfiguracja zależy od wybranego materiału, matrycy, podłoża, ścieżki produkcyjnej i wymagań kwalifikacyjnych.
Wiązanie żywicą epoksydową stawia na kontrolę materiału i utwardzanie
Epoksyd jest szeroko stosowany, ponieważ może być stosowany w wielu formatach opakowań i może być nakładany kilkoma metodami. Epoksyd przewodzący może zapewniać połączenie elektryczne i termiczne, natomiast materiał nieprzewodzący może zapewniać połączenie mechaniczne lub izolację elektryczną.
Osoba zajmująca się klejeniem matryc może nakładać żywicę epoksydową poprzez:
Dozowanie pod presją czasu
Dozowanie ślimakowe
Dozowanie strumieniowe
Przenoszenie pinów lub stemplowanie
Zanurzenie
Wstępnie nałożony materiał klejący
Prawidłowa metoda zależy od lepkości materiału, zawartości wypełniacza, wielkości nasypu, wzoru, geometrii opakowania i szybkości produkcji. Dozownik, który działa z jedną żywicą epoksydową, nie powinien być zakładany do obsługi wszystkich napełnionych i nienapełnionych formulacji.
Ważne funkcje maszyny epoksydowej
Stabilna objętość dozowania lub tłoczenia
Kontrola temperatury materiału i okresu przydatności do użycia, jeśli jest wymagana
Dokładne umieszczenie matrycy przed przesunięciem lub utwardzeniem materiału
Programowalna siła osadzania i wysokość wiązania
Kontrola grubości spoiny i pochylenia matrycy
Kontrola wizualna przed i po połączeniu
Niezawodne przejście do wymaganego procesu utwardzania
Proces nakładania żywicy epoksydowej często wymaga niższych temperatur niż lutowanie metali, ale cały montaż nadal zależy od określonego profilu utwardzania. Udane nałożenie żywicy epoksydowej nie gwarantuje, że ostatecznie utwardzone połączenie spełni wymagania termiczne, elektryczne lub dotyczące niezawodności.
W przypadku aktualnego przykładu platformy epoksydowej o dużej prędkości,Maszyna do klejenia matryc BESI ESEC 2100 hSMożna rozpatrywać jako jeden kierunek rozwoju sprzętu. Jego rzeczywista przydatność nadal zależy od oferowanej konfiguracji maszyny i pakietu docelowego.
Łączenie matryc eutektycznych wymaga kontrolowanego ciepła i warunków powierzchni
Spajanie eutektyczne tworzy połączenie metalowe poprzez nagrzanie stopu lub preformy do określonych warunków łączenia. Proces ten jest często rozważany, gdy produkt wymaga silnego transferu ciepła, przewodnictwa elektrycznego, wysokiej dokładności montażu lub kontrolowanego połączenia metalowego.
Maszyna i narzędzia mogą wymagać obsługi:
Wstępnie osadzony lut lub oddzielne przetwarzanie preform
Szybkie i powtarzalne nagrzewanie i chłodzenie
Kontrolowana atmosfera obojętna lub redukująca, jeśli jest wymagana
Programowalny ruch szorowania lub matrycy
Dokładna siła wiązania i wysokość wiązania
Narzędzia, które pozostają stabilne w temperaturze procesu
Wyrównanie widzenia przed zaciemnieniem powierzchni
Szorowanie może pomóc w usunięciu warstw powierzchniowych, poprawić zwilżalność i zmniejszyć ilość uwięzionych gazów w procesach. Nie należy go traktować jako uniwersalnego wymogu ani jako substytutu prawidłowego przygotowania powierzchni i kontroli temperatury.
Proces eutektyczny musi również uwzględniać zachowanie się matrycy w stanie stopionym. Słabe podparcie, nadmierny ruch lub nieodpowiedni profil termiczny mogą wpływać na wyrównanie, grubość spoiny i powstawanie pustych przestrzeni.
Łączenie lutem miękkim jest ściśle powiązane z produkcją energii
Miękkie lutowanie łączące elementy lutowane jest powszechnie stosowane w zastosowaniach półprzewodnikowych i wielkogabarytowych ramkach wyprowadzeń, wymagających przewodzącej ścieżki cieplnej pomiędzy elementem lutowanym a jego elementem nośnym.
Chociaż zarówno proces lutowania eutektycznego, jak i miękkiego wykorzystuje materiały metaliczne i ciepło, nie należy ich traktować identycznie. Forma lutu, zachowanie podczas topienia, sposób dozowania, atmosfera, transport ramki wyprowadzeń i sekwencja produkcji mogą się znacznie różnić.
Obszary sprzętu do lutowania miękkiego do potwierdzenia
Metoda dostarczania materiału za pomocą drutu lutowniczego, pasty, preformy lub innej metody
Konsystencja dozowania lub przygotowania lutu
Podgrzewana głowica spawalnicza, scena lub strefa procesowa
Układ kontroli gazu i utleniania
Podnoszenie i umieszczanie matrycy podczas procesu lutowania
Obsługa ramki wyprowadzeń, paska lub modułu mocy
Wizualizacja procesów i monitorowanie defektów
Chłodzenie i transfer po sklejeniu
Urządzenia do lutowania miękkiego o dużej wydajności często są bardziej specyficzne dla danego zastosowania niż elastyczne urządzenie do lutowania matryc badawczo-rozwojowych. Kupujący wymieniający istniejącą maszynę produkcyjną powinien porównać cały materiał i przebieg ramki wyprowadzeń, a nie tylko dokładność rozmieszczenia i maksymalną wydajność.
Spiekanie srebra wymaga kompletnego procesu łączenia i spiekania
Spiekanie srebra jest coraz częściej stosowane w urządzeniach wymagających wysokiej wydajności cieplnej i długotrwałej pracy w wymagających warunkach temperaturowych. Materiał nie tworzy ostatecznego połączenia poprzez konwencjonalne utwardzanie żywicą epoksydową ani topienie lutu.
W zależności od wybranego materiału i procesu produkcyjnego trasa może obejmować:
Nakładanie pasty srebrnej, folii lub innego materiału spiekanego na podłoże lub matrycę
Wybieranie i dokładne umieszczanie kostki
Kontrola początkowej grubości linii wiązania
Przybijanie matrycy, aby zachować stabilność podczas transportu
Przeniesienie zespołu do procesu spiekania ciśnieniowego lub bezciśnieniowego
Zastosowanie wymaganej kombinacji ciepła, siły, atmosfery i czasu
Niektóre procesy wykorzystują sczepianie z dużą siłą lub spiekanie wspomagane ciśnieniem, podczas gdy inne wykorzystują materiały bezciśnieniowe. Wybrany spoiwo matrycowe musi zatem być dopasowane do rzeczywistej drogi materiałowej, a nie do ogólnego terminu „spiekanie srebra”.
Ważne kwestie dotyczące sprzętu obejmują:
Dozowanie pasty, tłoczenie folii lub obsługa folii transferowej
Odbiór i wsparcie cienkiej matrycy
Możliwość podgrzewania głowicy i stolika
Programowalna siła wiązania
Kontrola grubości spoiny i pochylenia matrycy
Automatyczna wymiana narzędzi dla różnych matryc i produktów
Stabilne przekazanie do ostatecznej prasy lub pieca spiekalniczego
Maszyna do klejenia matryc może wykonywać etapy montażu i łączenia bez wykonania ostatecznego połączenia spiekanego. W związku z tym należy dokonać przeglądu całej linii produkcyjnej, a nie tylko maszyny typu pick-and-place.
Przepływ materiału może być tak samo ważny jak metoda łączenia
Po zdefiniowaniu kierunku procesu należy sprawdzić, w jaki sposób matryca, materiał wiążący i podłoże trafiają do maszyny.
| Obszar materiału | Możliwe formaty wejściowe | Konsekwencja maszyny |
|---|---|---|
| Wejście matrycy | Rama waflowa, opakowanie waflowe, Gel-Pak, tacka, taśma i rolka lub luźna wykrojnik | Zmienia wymagania dotyczące wyrzutnika, narzędzia pobierającego, wizji, podajnika i automatycznej zmiany. |
| Materiał wiążący | Epoksyd, pasta lutownicza, drut, preforma, pasta srebrna, folia lub warstwa nałożona wstępnie | Zmienia dozownik, narzędzie do tłoczenia, jednostkę zanurzeniową, grzałkę i układ kontroli materiału. |
| Podłoże | Leadframe, DBC, AMB, ceramiczny, PCB, nośnik, obudowa lub indywidualny montaż podtynkowy | Zmiany uchwytu roboczego, indeksowania, zaciskania, ogrzewania i automatyzacji produkcji. |
| Zmiana produktu | Pojedynczy produkt, duża różnorodność, wiele matryc lub wiele materiałów procesowych | Może wymagać automatycznej zmiany narzędzia, wyrzutnika, płytki i receptury. |
Platforma wieloprocesowa może obsługiwać kilka metod łączenia, ale tylko wtedy, gdy wymagane dozowniki, grzałki, głowice, narzędzia, elementy sterujące atmosferą i opcje oprogramowania są faktycznie zainstalowane.
TenMaszyna do klejenia matrycowego BESI Datacon 2200 EVOIlustruje, jak obsługa płytek, wymiana narzędzi, dozowanie oraz procesy na gorąco i na zimno można połączyć w ramach elastycznej platformy. Konfiguracja oferowanej maszyny wymaga jeszcze indywidualnej weryfikacji.
Praktyczna sekwencja wyboru maszyny do klejenia matryc
Zdefiniuj połączenie końcowe.Ustal wymagania termiczne, elektryczne, mechaniczne i dotyczące niezawodności.
Potwierdź interfejsy materiałów.Określ metalizację tylnej strony matrycy, wykończenie podłoża i stan powierzchni.
Wybierz proces łączenia.Porównaj żywicę epoksydową, eutektykę, lutowanie miękkie i spiekanie w kontekście wymaganego połączenia.
Zdefiniuj prezentację materiału.Zanotuj, w jaki sposób matryca, materiał wiążący i podłoże trafiają do maszyny.
Zidentyfikuj moduły procesu.Potwierdź wymagania dotyczące dozowania, stemplowania, obchodzenia się z preformami, podgrzewania, atmosfery, szorowania, siły i chłodzenia.
Ustaw wymagania dotyczące umiejscowienia.Zdefiniuj dokładność, theta, wysokość wiązania, pochylenie matrycy i kontrolę po wiązaniu.
Przegląd automatyzacji produkcji.Ustal wymagania dotyczące wydajności, przezbrojeń, identyfikowalności i obsługi.
Sprawdź dokładnie tę maszynę.Porównaj zainstalowaną konfigurację, oprogramowanie, narzędzia i akcesoria z planem procesu.
Uruchom materiał reprezentatywny.Zweryfikuj cały materiał i sekwencję łączenia w uzgodnionych warunkach testowych.
Zakwalifikuj ostatnie połączenie.Potwierdź wyniki pomiarów termicznych, elektrycznych, mechanicznych i niezawodności za pomocą odpowiedniego procesu produkcyjnego.
Ta sekwencja stanowi kluczową decyzję o wyborze maszyny. Metoda łączenia określa, które funkcje sprzętu są niezbędne, a konkretny produkt decyduje, czy te funkcje są wystarczające.
Kiedy wieloprocesowe urządzenie do łączenia matryc ma sens
Elastyczna maszyna do łączenia matryc może okazać się przydatna, gdy fabryka wytwarza produkty o dużej różnorodności, zajmuje się rozwojem procesów lub potrzebuje kilku ścieżek łączenia w ramach jednej platformy.
Możliwość przetwarzania wielu procesów jest najbardziej przydatna, gdy:
Zainstalowane głowice i narzędzia pokrywają wymagany zakres matryc.
Maszyna może zmieniać wymagane formaty wprowadzania materiałów.
Dostępne są moduły dozujące, tłoczące, grzewcze i atmosferyczne.
Oprogramowanie i receptury wspomagają kontrolowaną zmianę procesu.
Oczekiwany wynik pozostaje realny po zmianach.
Kalibracją i konserwacją można zarządzać w ramach różnych procesów.
Dedykowana maszyna do produkcji wielkoseryjnej może być bardziej odpowiednia, gdy w produkcji dominuje jedna rodzina produktów i wymaga specjalistycznej obsługi ramki wyprowadzeń, kontroli lutowania miękkiego lub przygotowania do spiekania z dużą siłą.
Najczęściej zadawane pytania dotyczące wyboru maszyny do klejenia matryc
Czy maszyna do klejenia matrycowego może obsługiwać procesy epoksydowe i eutektyczne?
Niektóre elastyczne platformy obsługują oba te procesy, ale tylko po zainstalowaniu wymaganego dozownika, systemu grzewczego, systemu kontroli atmosfery, narzędzi i oprogramowania. Sama nazwa modelu nie potwierdza możliwości obsługi wielu procesów.
Czy spiekanie srebra odbywa się w całości wewnątrz urządzenia do łączenia matryc?
Nie zawsze. Osoba montująca matrycę może nałożyć materiał, umieścić matrycę i wykonać sczepianie, podczas gdy końcowe spiekanie odbywa się w oddzielnym procesie ciśnieniowym lub bezciśnieniowym. Należy dokonać przeglądu całej linii.
Czy wiązanie eutektyczne jest tym samym co mocowanie za pomocą lutu miękkiego?
Nie. Oba wykorzystują metaliczne materiały wiążące i ciepło, ale zachowanie stopu, wygląd materiału, atmosfera, narzędzia i sprzęt produkcyjny mogą się różnić. Wymagany proces powinien być zdefiniowany przez opakowanie i system materiałowy.
Czy większa dokładność rozmieszczania oznacza lepszą maszynę do klejenia matryc?
Nie samo w sobie. Dokładność należy brać pod uwagę łącznie z obsługą matrycy, kontrolą linii łączenia, nakładaniem materiału, siłą, nagrzewaniem, automatyzacją i rzeczywistymi warunkami pomiaru.
Jakie informacje należy przygotować przed złożeniem wniosku o wycięcie
Wybór maszyny do klejenia matryc rozpoczyna się od procesu mocowania wymaganego przez produkt. Klejenie żywicą epoksydową, lutem eutektycznym, lutem miękkim i spiekaniem srebra można opisać jako klejenie matryc, ale różnią się one systemem dostarczania materiału, głowicą, metodą nagrzewania, atmosferą, kontrolą siły ani urządzeniami końcowymi.
Maszyna, która potrafi precyzyjnie wybrać i umieścić matrycę, nie jest zatem automatycznie zdolna do ukończenia wymaganego procesu mocowania matrycy. Przed porównaniem poszczególnych modeli maszyn należy wziąć pod uwagę tylną stronę matrycy, wykończenie podłoża, ścieżkę termiczną, połączenie elektryczne, wymagania dotyczące spoiny klejowej oraz wielkość produkcji.
Praktyczne zadanie selekcji polega na powiązaniu wymagań dotyczących produktu z materiałem wiążącym, sekwencją procesów i konfiguracją zainstalowanej maszyny.
Rozpocznij od wymaganego wyniku dołączenia matrycy
Metoda łączenia powinna być dostosowana do funkcji końcowego zespołu. Niedrogi pakiet czujnika, moduł SiC dużej mocy i precyzyjny zespół laserowy mogą wymagać umieszczenia matrycy, ale ich wymagania termiczne, elektryczne i mechaniczne mogą prowadzić do bardzo różnych kierunków rozwoju sprzętu.
| Wymagania dotyczące produktu | Pytania do zdefiniowania | Dlaczego zmienia wybór maszyn |
|---|---|---|
| Ścieżka termiczna | Ile ciepła musi zostać przeniesione z matrycy do podłoża lub rozpraszacza ciepła? | Wymagane parametry termiczne mają wpływ na to, czy odpowiedni będzie materiał epoksydowy, lutowany, eutektyczny czy spiekany. |
| Połączenie elektryczne | Czy warstwa wiążąca musi przewodzić prąd, pozostać izolowana elektrycznie czy zapewniać jedynie wsparcie mechaniczne? | Materiały przewodzące i nieprzewodzące wymagają różnych planów dozowania, utwardzania i kwalifikacji. |
| Materiały matrycowe i podłoża | Jaka jest metalizacja tylnej strony matrycy, wykończenie podłoża i stan powierzchni? | Interfejs materiału ma wpływ na zwilżanie, przyczepność, dyfuzję, kontrolę utleniania i temperaturę procesu. |
| Kontrola linii wiązania | Jaka grubość, jednorodność i pochylenie matrycy są akceptowalne? | Dozowanie, tłoczenie, wstępne formowanie, kontrola siły i obróbka narzędzi muszą zapewnić wymaganą warstwę wiążącą. |
| Wymaganie nieważne | Jak duże puste przestrzenie może wytrzymać konstrukcja termiczna i niezawodność? | Przygotowanie materiału, czyszczenie, atmosfera, reflow i późniejsza obróbka próżniowa mogą okazać się istotne. |
| Wrażliwość pakietu | Jaką siłę, ciepło i ruch mechaniczny mogą wytrzymać matryca i podłoże? | Cienkie matryce, kruche materiały i delikatne struktury mogą wymagać specjalistycznego podnoszenia, podparcia i kontroli siły. |
| Model produkcyjny | Czy projekt ma charakter badawczo-rozwojowy, jest produkcją o dużym zróżnicowaniu czy produkcją wielkoseryjną? | Wymagana automatyzacja, wymiana narzędzi, obsługa materiałów i wydajność mogą okazać się równie ważne jak proces łączenia. |
Wymagania te powinny zostać określone, zanim kupujący zapyta, czy dana maszyna do łączenia matryc nadaje się do „stosowania żywic epoksydowych” lub „do spiekania”. Ta sama nazwa procesu może wymagać różnych modułów maszyny dla różnych pakietów.
Czym różnią się główne procesy łączenia matryc
| Proces łączenia | Jak powstaje więź | Typowe wymagania maszynowe | Główny wybór |
|---|---|---|---|
| Klejenie żywicą epoksydową | Nakładany jest klej przewodzący lub nieprzewodzący, umieszczana jest matryca, a materiał jest utwardzany. | Dozowanie, natryskiwanie, stemplowanie lub zanurzanie; kontrola siły nakładania; kontrola linii wiązania; plan utwardzania | Objętość materiału, wyciek, pochylenie matrycy, stan utwardzania i konsystencja spoiny |
| Łączenie matryc eutektycznych | Określony stop lub półprodukt jest podgrzewany w zakresie temperatur łączenia w celu utworzenia połączenia metalowego. | Kontrolowane ogrzewanie i chłodzenie, kontrola atmosfery, obsługa preform i opcjonalne czyszczenie | Profil temperaturowy, utlenianie, zwilżanie, powstawanie pustych przestrzeni i ruch matrycy podczas łączenia |
| Łączenie lutem miękkim | Lut nakłada się i topi w celu utworzenia przewodzącego połączenia cieplnego i elektrycznego. | Przygotowanie lub dozowanie lutu, strefy podgrzewanego procesu, kontrola atmosfery i obsługa ramek wyprowadzeń o dużej objętości | Grubość lutu, zwilżanie, tworzenie pustych przestrzeni, utlenianie i powtarzalność produkcji |
| Spiekanie srebra | Cząsteczki srebra tworzą gęste połączenie poprzez proces spiekania dyfuzyjnego, a nie poprzez konwencjonalne utwardzanie lub lutowanie rozpływowe. | Obsługa pasty lub folii, precyzyjna kontrola linii wiązania, podgrzewany stolik, kontrolowana siła, tam gdzie to możliwe, oraz późniejsze spiekanie | Przygotowanie materiału, grubość linii wiązania, stabilność sczepiania, droga ciśnieniowa i końcowe warunki spiekania |
Tabela identyfikuje główny kierunek działania sprzętu. Nie definiuje uniwersalnej receptury procesu. Dokładna konfiguracja zależy od wybranego materiału, matrycy, podłoża, ścieżki produkcyjnej i wymagań kwalifikacyjnych.
Wiązanie żywicą epoksydową stawia na kontrolę materiału i utwardzanie
Epoksyd jest szeroko stosowany, ponieważ może być stosowany w wielu formatach opakowań i może być nakładany kilkoma metodami. Epoksyd przewodzący może zapewniać połączenie elektryczne i termiczne, natomiast materiał nieprzewodzący może zapewniać połączenie mechaniczne lub izolację elektryczną.
Osoba zajmująca się klejeniem matryc może nakładać żywicę epoksydową poprzez:
Dozowanie pod presją czasu
Dozowanie ślimakowe
Dozowanie strumieniowe
Przenoszenie pinów lub stemplowanie
Zanurzenie
Wstępnie nałożony materiał klejący
Prawidłowa metoda zależy od lepkości materiału, zawartości wypełniacza, wielkości nasypu, wzoru, geometrii opakowania i szybkości produkcji. Dozownik, który działa z jedną żywicą epoksydową, nie powinien być zakładany do obsługi wszystkich napełnionych i nienapełnionych formulacji.
Ważne funkcje maszyny epoksydowej
Stabilna objętość dozowania lub tłoczenia
Kontrola temperatury materiału i okresu przydatności do użycia, jeśli jest wymagana
Dokładne umieszczenie matrycy przed przesunięciem lub utwardzeniem materiału
Programowalna siła osadzania i wysokość wiązania
Kontrola grubości spoiny i pochylenia matrycy
Kontrola wizualna przed i po połączeniu
Niezawodne przejście do wymaganego procesu utwardzania
Proces nakładania żywicy epoksydowej często wymaga niższych temperatur niż lutowanie metali, ale cały montaż nadal zależy od określonego profilu utwardzania. Udane nałożenie żywicy epoksydowej nie gwarantuje, że ostatecznie utwardzone połączenie spełni wymagania termiczne, elektryczne lub dotyczące niezawodności.
W przypadku aktualnego przykładu platformy epoksydowej o dużej prędkości,Maszyna do klejenia matryc BESI ESEC 2100 hSMożna rozpatrywać jako jeden kierunek rozwoju sprzętu. Jego rzeczywista przydatność nadal zależy od oferowanej konfiguracji maszyny i pakietu docelowego.
Łączenie matryc eutektycznych wymaga kontrolowanego ciepła i warunków powierzchni
Spajanie eutektyczne tworzy połączenie metalowe poprzez nagrzanie stopu lub preformy do określonych warunków łączenia. Proces ten jest często rozważany, gdy produkt wymaga silnego transferu ciepła, przewodnictwa elektrycznego, wysokiej dokładności montażu lub kontrolowanego połączenia metalowego.
Maszyna i narzędzia mogą wymagać obsługi:
Wstępnie osadzony lut lub oddzielne przetwarzanie preform
Szybkie i powtarzalne nagrzewanie i chłodzenie
Kontrolowana atmosfera obojętna lub redukująca, jeśli jest wymagana
Programowalny ruch szorowania lub matrycy
Dokładna siła wiązania i wysokość wiązania
Narzędzia, które pozostają stabilne w temperaturze procesu
Wyrównanie widzenia przed zaciemnieniem powierzchni
Szorowanie może pomóc w usunięciu warstw powierzchniowych, poprawić zwilżalność i zmniejszyć ilość uwięzionych gazów w procesach. Nie należy go traktować jako uniwersalnego wymogu ani jako substytutu prawidłowego przygotowania powierzchni i kontroli temperatury.
Proces eutektyczny musi również uwzględniać zachowanie się matrycy w stanie stopionym. Słabe podparcie, nadmierny ruch lub nieodpowiedni profil termiczny mogą wpływać na wyrównanie, grubość spoiny i powstawanie pustych przestrzeni.
Łączenie lutem miękkim jest ściśle powiązane z produkcją energii
Miękkie lutowanie łączące elementy lutowane jest powszechnie stosowane w zastosowaniach półprzewodnikowych i wielkogabarytowych ramkach wyprowadzeń, wymagających przewodzącej ścieżki cieplnej pomiędzy elementem lutowanym a jego elementem nośnym.
Chociaż zarówno proces lutowania eutektycznego, jak i miękkiego wykorzystuje materiały metaliczne i ciepło, nie należy ich traktować identycznie. Forma lutu, zachowanie podczas topienia, sposób dozowania, atmosfera, transport ramki wyprowadzeń i sekwencja produkcji mogą się znacznie różnić.
Obszary sprzętu do lutowania miękkiego do potwierdzenia
Metoda dostarczania materiału za pomocą drutu lutowniczego, pasty, preformy lub innej metody
Konsystencja dozowania lub przygotowania lutu
Podgrzewana głowica spawalnicza, scena lub strefa procesowa
Układ kontroli gazu i utleniania
Podnoszenie i umieszczanie matrycy podczas procesu lutowania
Obsługa ramki wyprowadzeń, paska lub modułu mocy
Wizualizacja procesów i monitorowanie defektów
Chłodzenie i transfer po sklejeniu
Urządzenia do lutowania miękkiego o dużej wydajności często są bardziej specyficzne dla danego zastosowania niż elastyczne urządzenie do lutowania matryc badawczo-rozwojowych. Kupujący wymieniający istniejącą maszynę produkcyjną powinien porównać cały materiał i przebieg ramki wyprowadzeń, a nie tylko dokładność rozmieszczenia i maksymalną wydajność.
Spiekanie srebra wymaga kompletnego procesu łączenia i spiekania
Spiekanie srebra jest coraz częściej stosowane w urządzeniach wymagających wysokiej wydajności cieplnej i długotrwałej pracy w wymagających warunkach temperaturowych. Materiał nie tworzy ostatecznego połączenia poprzez konwencjonalne utwardzanie żywicą epoksydową ani topienie lutu.
W zależności od wybranego materiału i procesu produkcyjnego trasa może obejmować:
Nakładanie pasty srebrnej, folii lub innego materiału spiekanego na podłoże lub matrycę
Wybieranie i dokładne umieszczanie kostki
Kontrola początkowej grubości linii wiązania
Przybijanie matrycy, aby zachować stabilność podczas transportu
Przeniesienie zespołu do procesu spiekania ciśnieniowego lub bezciśnieniowego
Zastosowanie wymaganej kombinacji ciepła, siły, atmosfery i czasu
Niektóre procesy wykorzystują sczepianie z dużą siłą lub spiekanie wspomagane ciśnieniem, podczas gdy inne wykorzystują materiały bezciśnieniowe. Wybrany spoiwo matrycowe musi zatem być dopasowane do rzeczywistej drogi materiałowej, a nie do ogólnego terminu „spiekanie srebra”.
Ważne kwestie dotyczące sprzętu obejmują:
Dozowanie pasty, tłoczenie folii lub obsługa folii transferowej
Odbiór i wsparcie cienkiej matrycy
Możliwość podgrzewania głowicy i stolika
Programowalna siła wiązania
Kontrola grubości spoiny i pochylenia matrycy
Automatyczna wymiana narzędzi dla różnych matryc i produktów
Stabilne przekazanie do ostatecznej prasy lub pieca spiekalniczego
Maszyna do klejenia matryc może wykonywać etapy montażu i łączenia bez wykonania ostatecznego połączenia spiekanego. W związku z tym należy dokonać przeglądu całej linii produkcyjnej, a nie tylko maszyny typu pick-and-place.
Przepływ materiału może być tak samo ważny jak metoda łączenia
Po zdefiniowaniu kierunku procesu należy sprawdzić, w jaki sposób matryca, materiał wiążący i podłoże trafiają do maszyny.
| Obszar materiału | Możliwe formaty wejściowe | Konsekwencja maszyny |
|---|---|---|
| Wejście matrycy | Rama waflowa, opakowanie waflowe, Gel-Pak, tacka, taśma i rolka lub luźna wykrojnik | Zmienia wymagania dotyczące wyrzutnika, narzędzia pobierającego, wizji, podajnika i automatycznej zmiany. |
| Materiał wiążący | Epoksyd, pasta lutownicza, drut, preforma, pasta srebrna, folia lub warstwa nałożona wstępnie | Zmienia dozownik, narzędzie do tłoczenia, jednostkę zanurzeniową, grzałkę i układ kontroli materiału. |
| Podłoże | Leadframe, DBC, AMB, ceramiczny, PCB, nośnik, obudowa lub indywidualny montaż podtynkowy | Zmiany uchwytu roboczego, indeksowania, zaciskania, ogrzewania i automatyzacji produkcji. |
| Zmiana produktu | Pojedynczy produkt, duża różnorodność, wiele matryc lub wiele materiałów procesowych | Może wymagać automatycznej zmiany narzędzia, wyrzutnika, płytki i receptury. |
Platforma wieloprocesowa może obsługiwać kilka metod łączenia, ale tylko wtedy, gdy wymagane dozowniki, grzałki, głowice, narzędzia, elementy sterujące atmosferą i opcje oprogramowania są faktycznie zainstalowane.
TenMaszyna do klejenia matrycowego BESI Datacon 2200 EVOIlustruje, jak obsługa płytek, wymiana narzędzi, dozowanie oraz procesy na gorąco i na zimno można połączyć w ramach elastycznej platformy. Konfiguracja oferowanej maszyny wymaga jeszcze indywidualnej weryfikacji.
Praktyczna sekwencja wyboru maszyny do klejenia matryc
Zdefiniuj połączenie końcowe.Ustal wymagania termiczne, elektryczne, mechaniczne i dotyczące niezawodności.
Potwierdź interfejsy materiałów.Określ metalizację tylnej strony matrycy, wykończenie podłoża i stan powierzchni.
Wybierz proces łączenia.Porównaj żywicę epoksydową, eutektykę, lutowanie miękkie i spiekanie w kontekście wymaganego połączenia.
Zdefiniuj prezentację materiału.Zanotuj, w jaki sposób matryca, materiał wiążący i podłoże trafiają do maszyny.
Zidentyfikuj moduły procesu.Potwierdź wymagania dotyczące dozowania, stemplowania, obchodzenia się z preformami, podgrzewania, atmosfery, szorowania, siły i chłodzenia.
Ustaw wymagania dotyczące umiejscowienia.Zdefiniuj dokładność, theta, wysokość wiązania, pochylenie matrycy i kontrolę po wiązaniu.
Przegląd automatyzacji produkcji.Ustal wymagania dotyczące wydajności, przezbrojeń, identyfikowalności i obsługi.
Sprawdź dokładnie tę maszynę.Porównaj zainstalowaną konfigurację, oprogramowanie, narzędzia i akcesoria z planem procesu.
Uruchom materiał reprezentatywny.Zweryfikuj cały materiał i sekwencję łączenia w uzgodnionych warunkach testowych.
Zakwalifikuj ostatnie połączenie.Potwierdź wyniki pomiarów termicznych, elektrycznych, mechanicznych i niezawodności za pomocą odpowiedniego procesu produkcyjnego.
Ta sekwencja stanowi kluczową decyzję o wyborze maszyny. Metoda łączenia określa, które funkcje sprzętu są niezbędne, a konkretny produkt decyduje, czy te funkcje są wystarczające.
Kiedy wieloprocesowe urządzenie do łączenia matryc ma sens
Elastyczna maszyna do łączenia matryc może okazać się przydatna, gdy fabryka wytwarza produkty o dużej różnorodności, zajmuje się rozwojem procesów lub potrzebuje kilku ścieżek łączenia w ramach jednej platformy.
Możliwość przetwarzania wielu procesów jest najbardziej przydatna, gdy:
Zainstalowane głowice i narzędzia pokrywają wymagany zakres matryc.
Maszyna może zmieniać wymagane formaty wprowadzania materiałów.
Dostępne są moduły dozujące, tłoczące, grzewcze i atmosferyczne.
Oprogramowanie i receptury wspomagają kontrolowaną zmianę procesu.
Oczekiwany wynik pozostaje realny po zmianach.
Kalibracją i konserwacją można zarządzać w ramach różnych procesów.
Dedykowana maszyna do produkcji wielkoseryjnej może być bardziej odpowiednia, gdy w produkcji dominuje jedna rodzina produktów i wymaga specjalistycznej obsługi ramki wyprowadzeń, kontroli lutowania miękkiego lub przygotowania do spiekania z dużą siłą.
Najczęściej zadawane pytania dotyczące wyboru maszyny do klejenia matryc
Czy maszyna do klejenia matrycowego może obsługiwać procesy epoksydowe i eutektyczne?
Niektóre elastyczne platformy obsługują oba te procesy, ale tylko po zainstalowaniu wymaganego dozownika, systemu grzewczego, systemu kontroli atmosfery, narzędzi i oprogramowania. Sama nazwa modelu nie potwierdza możliwości obsługi wielu procesów.
Czy spiekanie srebra odbywa się w całości wewnątrz urządzenia do łączenia matryc?
Nie zawsze. Osoba montująca matrycę może nałożyć materiał, umieścić matrycę i wykonać sczepianie, podczas gdy końcowe spiekanie odbywa się w oddzielnym procesie ciśnieniowym lub bezciśnieniowym. Należy dokonać przeglądu całej linii.
Czy wiązanie eutektyczne jest tym samym co mocowanie za pomocą lutu miękkiego?
Nie. Oba wykorzystują metaliczne materiały wiążące i ciepło, ale zachowanie stopu, wygląd materiału, atmosfera, narzędzia i sprzęt produkcyjny mogą się różnić. Wymagany proces powinien być zdefiniowany przez opakowanie i system materiałowy.
Czy większa dokładność rozmieszczania oznacza lepszą maszynę do klejenia matryc?
Nie samo w sobie. Dokładność należy brać pod uwagę łącznie z obsługą matrycy, kontrolą linii łączenia, nakładaniem materiału, siłą, nagrzewaniem, automatyzacją i rzeczywistymi warunkami pomiaru.
Jakie informacje należy przygotować przed złożeniem wniosku o rekomendację firmy zajmującej się klejeniem matryc?
Przygotuj wymiary i grubość matrycy, format wejściowy, podłoże, materiał wiążący, wymagania dotyczące rozmieszczenia, siłę wiązania, temperaturę, atmosferę, cel produkcyjny oraz wymagane funkcje kontroli lub śledzenia.
Ostateczna rekomendacja
Maszyna do łączenia matryc powinna być wybierana pod kątem połączenia, które ma utworzyć, a nie tylko pod kątem szybkości, dokładności czy nazwy modelu. Procesy epoksydowe w dużej mierze zależą od osadzania i utwardzania materiału. Procesy lutowania eutektycznego i miękkiego wymagają kontrolowanych warunków łączenia metali. Spiekanie srebra wymaga precyzyjnego przygotowania materiału, sczepiania i kompletnego procesu spiekania.
Recenzja dostępnamaszyny do klejenia matrycDopiero po zdefiniowaniu procesu, przepływu materiałów i wymaganych modułów. Aby omówić projekt, należy przesłać matrycę, podłoże, materiał wiążący, cel produkcyjny i planowany proces.Strona z zapytaniami o sprzęt SMT.
rekomendacja bondera?
Przygotuj wymiary i grubość matrycy, format wejściowy, podłoże, materiał wiążący, wymagania dotyczące rozmieszczenia, siłę wiązania, temperaturę, atmosferę, cel produkcyjny oraz wymagane funkcje kontroli lub śledzenia.
Ostateczna rekomendacja
Maszyna do łączenia matryc powinna być wybierana pod kątem połączenia, które ma utworzyć, a nie tylko pod kątem szybkości, dokładności czy nazwy modelu. Procesy epoksydowe w dużej mierze zależą od osadzania i utwardzania materiału. Procesy lutowania eutektycznego i miękkiego wymagają kontrolowanych warunków łączenia metali. Spiekanie srebra wymaga precyzyjnego przygotowania materiału, sczepiania i kompletnego procesu spiekania.
Recenzja dostępnamaszyny do klejenia matrycDopiero po zdefiniowaniu procesu, przepływu materiałów i wymaganych modułów. Aby omówić projekt, należy przesłać matrycę, podłoże, materiał wiążący, cel produkcyjny i planowany proces.Strona z zapytaniami o sprzęt SMT.




