Mașină avansată de plasare a ambalajelor ASM SIPLACE CA2

Produsele moderne de tip „System-in-Package” și produsele avansate de ambalare necesită adesea asamblarea mai multor tipuri de componente foarte diferite pe același substrat. Componentele pasive și circuitele integrate ambalate pot ajunge în alimentatoare cu bandă și bobină, în timp ce matrițele semiconductoare goale trebuie preluate direct de pe o plachetă tăiată, inspectate, orientate și plasate cu un control al procesului mult mai strict.

TheASM SIPLACE CA2a fost dezvoltat pentru acest mediu de producție mixt. În loc să separe plasarea standard SMT și procesarea directă a matrițelor de pe napolitane în etape de echipament complet independente, CA2 combină ambele fluxuri de materiale într-o singură platformă avansată de plasare. Poate procesa SMD-uri furnizate de alimentator, poate efectua atașarea matrițelor de pe napolitane și poate gestiona plasarea flip-chip-urilor pentru ansambluri electronice compacte și extrem de integrate.

Acest lucru face ca SIPLACE CA2 să fie deosebit de relevant pentru producătorii care evalueazăechipament de lipire a matrițelor semiconductoarepentru module SiP, electronică de putere, componente încorporate, ambalaje la nivel de wafer și alte aplicații în care capacitatea SMT convențională nu este suficientă.

Ce tip de mașină este ASM SIPLACE CA2?

SIPLACE CA2 este cel mai bine descris ca o platformă hibridă de plasare de mare viteză pentru asamblarea semiconductorilor și SMT. Nu se limitează la o singură sursă de materiale sau la un singur proces tradițional de ambalare.

În funcție de configurația mașinii instalate, CA2 poate coordona mai multe sarcini de producție:

• Alegeți componente SMD standard din alimentatoarele cu bandă și bobină.

• Îndepărtați matrițele cunoscute ca fiind în stare bună direct de pe o plachetă tăiată.

• Așezați matrițele goale în orientarea de atașare a matriței.

• Rotiți și plasați matrițele pentru asamblarea flip-chip.

• Componentele procesului sunt furnizate prin tăvi sau transportoare specializate.

• Aplicați flux sau alte medii de imersare înainte de plasare.

• Inspectați matrițele și componentele în timpul procesului de plasare.

• Înregistrați relația dintre poziția inițială a plachetei și poziția finală a substratului.

Rezultatul este o platformă de producție care poate conecta procesele asociate în mod tradițional cu o mașină de plasare SMT și un aparat de lipire a matrițelor semiconductoare.

De ce liniile avansate de ambalare au nevoie de o platformă hibridă de plasare

O linie SMT convențională este extrem de eficientă atunci când majoritatea materialelor sunt furnizate în alimentatoare standardizate. Ambalarea avansată introduce o provocare diferită, deoarece produsul final poate combina componente pasive, semiconductori ambalați, senzori, matrițe de alimentare și circuite integrate neambalate pe un singur substrat.

Când aceste materiale sunt procesate pe echipamente separate, producția poate necesita transferuri suplimentare, depozitare intermediară, medii de programare separate și o trasabilitate mai complexă. De asemenea, matrițele goale pot necesita transformarea în ambalaje cu bandă magnetică înainte de a putea intra într-un proces convențional de plasare SMT.

SIPLACE CA2 abordează această lacună în producție prin aducerea manipulării directe a waferelor într-o platformă orientată spre SMT. Matricele pot fi preluate de pe wafer și introduse în secvența de plasare împreună cu componentele furnizate de alimentator, reducând numărul de etape de proces deconectate.

CA2 comparativ cu o rută de producție convențională divizată

Cea mai potrivită rută de producție depinde în continuare de volumul produsului, gama de matrițe, chimia procesului, designul substratului și infrastructura existentă a fabricii. CA2 este deosebit de valoros atunci când atât componentele SMT, cât și matrițele furnizate de wafer trebuie procesate în mod repetat în cadrul aceleiași familii de produse.

Specificații principale ASM SIPLACE CA2

Valorile maxime publicate descriu capacitatea platformei. Producția reală depinde de capul instalat, dimensiunile matriței, starea plachetei, designul substratului, opțiunile de proces, cerințele de inspecție și mixul de componente.

Prelucrarea directă a napolitanelor și fluxul de materiale

Una dintre cele mai importante capacități ale CA2 este capacitatea sa de a procesa matrițele direct de pe o plachetă tăiată. Într-un flux de lucru tradițional bazat pe alimentator, matrițele goale pot necesita mai întâi transferate pe bandă sau pe un alt suport standardizat înainte de plasare.

Prelucrarea directă a plachetelor poate elimina sau reduce acea etapă intermediară de conversie. Acest lucru poate oferi mai multe beneficii operaționale:

• Mai puține operațiuni de pregătire și manipulare a materialelor legate de bandă.

• Cerințe reduse de depozitare pentru materialele matrițelor convertite.

• Mai puține deșeuri de bandă și suport asociate cu reambalarea matrițelor.

• Mai puține activități de reaprovizionare și îmbinare a materialelor pentru matrițe.

• Conexiune mai bună între datele hărții waferelor și înregistrările finale de plasare.

• Utilizare mai flexibilă a mai multor matrițe în cadrul produselor complexe SiP.

CA2 utilizează funcții de manipulare a plachetelor și de tamponare a matrițelor pentru a separa pregătirea matrițelor, care consumă mult timp, de secvența de plasare. Acest proces paralel ajută la menținerea producției în timp ce matrițele sunt pregătite pentru preluare și plasare.

Atașare matrițe și producție de cipuri flip-chip

Plasarea matriței

Într-un proces de atașare a matriței, matrița semiconductoare este îndepărtată de pe plachetă și plasată în orientarea necesară pe substrat. În funcție de produs și de opțiunile mașinii, procesul poate include imersarea materialului, inspecția matriței și plasarea controlată cu forță redusă.

Plasarea cipurilor inversate

Asamblarea flip-chip necesită ca matrița să fie orientată corect, astfel încât partea activă și structura de interconectare să fie orientate spre substrat. Precizia plasării, starea matriței, transferul de flux și maparea substratului devin deosebit de importante atunci când dimensiunile proeminențelor și spațierea componentelor sunt mici.

Plasare mixtă SMT și matrițe

CA2 poate combina matrițele furnizate de wafer cu componente convenționale selectate din surse compatibile.Alimentatoare SMT ASMAcest lucru permite unui produs să includă rezistențe, condensatoare, circuite integrate încapsulate și mai multe tipuri de matrițe fără a trata fiecare grup de materiale ca un proiect de asamblare complet separat.

Opțiuni de cap de plasare și precizie

Mașina poate fi echipată cu un cap de poziționare CP20 pentru manipularea componentelor de mare viteză și precizie. CP20 este destinat pentru componente mici și sensibile și acceptă funcții de preluare fără atingere și poziționare fără forță.

Capacitățile publicate ale CP20 includ:

• Intervalul de componente începește de la 0201 metrică.

• Dimensiuni maxime ale componentelor de până la aproximativ 8,2 × 8,2 mm.

• Înălțimea componentei este de până la aproximativ 4 mm.

• Randament de plasare de până la 38.000 de componente pe oră pentru fiecare configurație a capului aplicabilă.

• Precizie de până la ±10 µm la 3 sigma.

Clasa de precizie necesară trebuie selectată în funcție de dimensiunile matriței, pasul interconectării, dimensiunea bilei sau a proeminenței, toleranța substratului și cerințele de randament al produsului. O mașină configurată pentru plasarea standard de 20 µm nu trebuie presupusă automat că oferă clasa de proces opțională de 10 µm.

Schimb de napolitane și producție multi-die

Produsele complexe SiP pot conține mai multe matrițe diferite. Schimbarea manuală a materialelor napolitane pentru fiecare tip de matriță ar crea un blocaj major în producție. Sistemul de schimb de napolitane CA2 este conceput pentru a menține mai multe tipuri de napolitane și pentru a prezenta materialul necesar procesului de plasare pe măsură ce programul de producție se modifică.

Cu configurația aplicabilă, sistemul de napolitane poate găzdui până la 50 de napolitane diferite. Această capacitate multi-die este utilă în special pentru produsele care combină procesoare, memorie, senzori, matrițe de comunicații și componente de alimentare într-un singur pachet compact.

Când evaluați o mașină disponibilă, confirmați:

1. Sistemul instalat de schimb de plachete și numărul de poziții de plachete acceptate.

2. Diametrele de plachetă acceptate și specificațiile cadrului plachetei.

3. Configurație ejector de napolitane, inversare die și modul tampon.

4. Compatibilitate cu formatul de hartă a waferului necesar.

5. Dimensiuni maxime și minime ale matriței.

6. Grosimea și starea matriței acceptate.

7. Date disponibile despre recunoașterea matrițelor defecte și date despre matrițele bune cunoscute.

Configurații substrat și transportor

CA2 poate fi configurat pentru diferite fluxuri de substrat, în loc să fie restricționat la un singur format convențional de PCB.

Transportor cu o singură bandă

O configurație cu o singură bandă poate suporta panouri mari, PCB-uri încorporate și substraturi specializate. Formatele publicate ajung până la 620 × 700 mm pentru anumite clase de precizie și aranjamente de mașini.

Transportor cu două benzi

Transportul pe două benzi este potrivit pentru PCB-uri standard și substraturi SiP, unde manipularea paralelă a plăcilor poate îmbunătăți utilizarea liniei. Dimensiunile acceptate variază în funcție de modul de transport selectat și de cerința de precizie.

Chip-on-Wafer și purtători specializați

Opțiunile disponibile pot fi compatibile și cu procese chip-on-wafer, tăvi JEDEC, J-boat-uri, plăci groase și substraturi deformate. Aceste funcții trebuie verificate în raport cu configurația reală a mașinii instalate.

Inspecție, imersare și controlul procesului

Viteza mare de plasare nu este suficientă pentru ambalarea avansată. Procesul trebuie să verifice și starea matriței, calitatea preluării, orientarea și aplicarea materialului.

În funcție de opțiunile selectate, CA2 poate suporta:

• Detectarea prezenței componentelor și a declanșării.

• Inspecția fisurilor și a ciobirilor din matriță.

• Detectarea fluxului sau a materialului de imersie.

• Inspecția pastei de lipit înainte sau după plasare.

• Maparea substratului și corectarea poziției plasării.

• Schimbul de date de proces cu sistemele fabricii.

• Funcții de producție în buclă închisă atunci când sunt instalate echipamente de inspecție compatibile.

O unitate de imersare liniară poate fi utilizată acolo unde matrițele necesită flux sau alt mediu de transfer înainte de plasare. Placa de imersare selectată, proprietățile materialului, înălțimea de transfer și setările de inspecție trebuie să fie adecvate pentru procesul real de imprimare a matriței și substratului.

Trasabilitate la nivel de matriță unică

Asamblarea semiconductorilor necesită adesea înregistrări ale materialelor mai detaliate decât urmărirea convențională a loturilor de componente. CA2 permite urmărirea unei matrițe individuale de la poziția sa inițială pe napolitană până la locația sa finală pe substratul asamblat.

Acest lucru poate ajuta echipele de producție să se conecteze:

• Identificarea napolitanei și informații despre harta napolitanei.

• Poziția inițială a zarului pe rând și coloană.

• Rezultatele ridicării și inspecției matrițelor.

• Numărul de serie final al plăcii sau substratului.

• Coordonatele de plasare în produsul finalizat.

• Date despre procese și echipamente colectate în timpul asamblării.

Domeniul final de trasabilitate depinde de software-ul instalat, interfețele din fabrică, baza de date cu clienții și integrarea sistemului de producție.

Integrare cu o linie avansată de ambalare

SIPLACE CA2 poate fi utilizat ca mașină centrală de plasare hibridă sau combinat cu echipamente suplimentare de mare viteză și precizie. ASMPT identifică SIPLACE TX micron ca o platformă complementară pentru producția de SiP, unde ambele mașini sunt aranjate în cadrul aceleiași linii.

O configurație de linie poate include:

1. Încărcarea și identificarea substratului.

2. Aplicare de pastă de lipit, adeziv sau flux.

3. Inspecția materialului tipărit sau distribuit.

4. Plasarea de mare viteză a componentelor SMD convenționale.

5. Atașare directă a matriței de tip wafer sau plasare flip-chip pe CA2.

6. Inspecția post-plasare.

7. Reflow, întărire sau procese ulterioare de ambalare.

8. Inspecția finală, testarea și înregistrarea trasabilității.

Proiectarea corectă a liniei depinde de secvența procesului, timpul de operare, manipularea substratului, cerințele camerei sterile și dacă CA2 efectuează toți pașii de plasare sau doar operațiunile specializate de procesare a matrițelor.

Produse și aplicații tipice

• Module System-in-Package:Ansambluri care combină mai multe matrițe goale, circuite integrate încapsulate și componente pasive.

• Module de comunicare:Pachete electronice compacte RF, 5G, de rețea și wireless.

• Electronică auto:Module de senzori, control și de înaltă integrare care necesită trasabilitate detaliată.

• Produse semiconductoare de putere:Matrice de alimentare și componente SMD de susținere asamblate pe substraturi specializate.

• Ambalare la nivel de napolitană:Procese care implică plasarea pe napolitane sau substraturi derivate din napolitane.

• Ambalare la nivel de panou:Ambalare avansată pe panouri de format mai mare.

• Electronică încorporată:Componente și matrițe plasate în sau pe construcții PCB încorporate.

• Module senzoriale și medicale:Ansambluri compacte care conțin matrițe sensibile goale și electronică de control.

• Module de calcul și dispozitive inteligente:Produse de înaltă densitate care necesită mai multe formate de componente.

Când este SIPLACE CA2 o alegere potrivită?

CA2 ar trebui luat în considerare atunci când cerința de producție include mai multe dintre următoarele condiții:

• Produsul combină SMD-uri alimentate de alimentator și matrițe goale.

• Matricele trebuie extrase direct de pe una sau mai multe napolitane.

• Procesele de atașare a matriței și de tip flip-chip sunt necesare în aceeași familie de produse.

• Producția necesită mai multe tipuri de matrițe cu schimbări frecvente de materiale.

• Precizia de plasare trebuie să atingă clasele de proces de 20 µm, 15 µm sau 10 µm.

• Este necesară trasabilitatea unei singure matrițe.

• Producătorul dorește să reducă lipirea cu bandă a matrițelor și manipularea intermediară a materialelor.

• Echipamentul trebuie să comunice atât cu sistemele SMT, cât și cu cele ale fabricilor de semiconductori.

• Trebuie procesate panouri mari, substraturi SiP sau suporturi specializate.

O mașină de lipit matrițe dedicată poate fi totuși mai potrivită atunci când aplicația necesită forță de lipire specializată, încălzire, întărire, dozare sau dimensiuni de matrițe în afara configurației CA2 disponibile. Prin urmare, trebuie efectuată o analiză a procesului înainte de selectarea mașinii.

Echipament ASM SIPLACE CA2 disponibil

Mașinile SIPLACE CA2 second-hand sau deținute în serie pot diferi semnificativ chiar și atunci când denumirea modelului exterior este aceeași. Sistemul de plachete instalat, capul de plasare, transportorul, clasa de precizie, opțiunile de inspecție și software-ul determină ceea ce poate procesa unitatea individuală.

Înainte de cotație, trebuie confirmate următoarele informații despre echipament:

Suport pentru mașini, alimentatoare și piese de schimb

Furnizarea de echipamente poate fi adaptată la dimensiunea substratului necesar, formatul plachetei, gama de componente, nivelul de precizie și aplicația procesului. În funcție de disponibilitate, asistența poate include:

• Mașini complete ASM SIPLACE CA2.

• Capete de plasare și componente ale capetelor compatibile.

• Piese pentru schimbul și manipularea napolitanelor.

• Alimentatoare și piese de schimb pentru alimentatoare ASM SIPLACE.

• Duze standard și specifice aplicației.

• Camere, senzori și componente de inspecție.

• Motoare, acționări, panouri de control și cabluri.

• Componente pentru transportor și manipularea substratului.

• Instalare, ambalare și asistență pentru transporturi internaționale.

Informații necesare pentru potrivirea echipamentelor

Pentru o recomandare mai precisă a mașinii, furnizați:

1. Descrierea produsului și a procesului.

2. Proces necesar de plasare cu matriță, flip-chip sau mixtă.

3. Dimensiunile matriței, grosimea și diametrul plachetei.

4. Numărul de tipuri diferite de matrițe per produs.

5. Cel mai mic și cel mai mare pachet SMD.

6. Dimensiunile, grosimea și materialul substratului.

7. Precizia de plasare necesară.

8. Volumul de producție orar sau anual preconizat.

9. Capacitatea necesară a alimentatorului, tăvii și napolitanelor.

10. Interfața din fabrică și cerințele de trasabilitate.

11. Starea echipamentului preferat și țara de destinație.

Întrebări frecvente despre ASM SIPLACE CA2

Ce problemă de producție rezolvă SIPLACE CA2?

Acesta se adresează produselor care necesită atât componente SMT convenționale, cât și matrițe semiconductoare goale. CA2 aduce plasarea componentelor pe bază de alimentator și procesarea directă a matrițelor cu wafer într-o platformă coordonată a mașinii.

Poate CA2 să înlocuiască orice mașină de lipit matrițe convențională?

Nicio mașină nu este potrivită pentru fiecare proces cu semiconductori. CA2 este optimizat pentru plasarea hibridă de mare viteză, atașarea matrițelor și aplicațiile flip-chip. Procesele care necesită încălzire specializată, forță de lipire, întărire sau formate neobișnuite ale matrițelor trebuie evaluate separat.

Mașina necesită ca matrițele să fie furnizate în bandă?

Nu. Una dintre principalele sale capacități este preluarea matrițelor direct de pe o napolitană tăiată. De asemenea, poate procesa componente SMD standard furnizate prin alimentatoare compatibile cu bandă și bobină.

Pot fi utilizate mai multe napolitane diferite într-o singură configurație de producție?

Da. Cu sistemul de schimb de napolitane aplicabil, mașina poate găzdui până la 50 de napolitane diferite, fiind potrivită pentru produse cu mai multe matrițe.

Care este diferența dintre atașarea matriței și plasarea flip-chip pe CA2?

Atașarea matriței plasează matrița în orientarea necesară cu fața în sus, în timp ce procesarea flip-chip rotește și plasează matrița cu partea de interconectare orientată spre substrat. Secvența exactă depinde de modulele instalate și de procesul de fabricație.

Poate CA2 să funcționeze în aceeași linie ca un SIPLACE TX micron?

Da. Cele două platforme se pot completa reciproc în domeniul ambalajelor avansate și al liniilor SiP, TX micron suportând plasarea de mare viteză și precizie, iar CA2 gestionând procesele de plasare directă cu wafer și hibridă.

CA2 este compatibil cu producția în camere sterile?

Platforma este disponibilă cu configurații compatibile cu camerele sterile și cu semiconductori standard. Certificarea și starea fiecărei mașini second-hand trebuie confirmate înainte de cumpărare.

Cum ar trebui evaluat un SIPLACE CA2 utilizat?

Verificați identificarea mașinii, capetele de plasare, clasa de precizie, modulele de napolitane, transportorul, software-ul, funcțiile de inspecție, starea de funcționare și accesoriile incluse. Numele modelului în sine nu definește capacitatea completă a procesului.

Sunt incluse alimentatoarele și accesoriile pentru napolitane?

Volumul de livrare variază în funcție de mașină și de ofertă. Alimentatoarele, duzele, ramele pentru napolitane, accesoriile de manipulare și piesele de schimb trebuie listate individual în oferta finală de echipament.

Ce informații ar trebui trimise odată cu o solicitare?

Furnizați specificațiile matriței și plachetei, gama de componente, dimensiunile substratului, procesul necesar, obiectivul de precizie, producția, starea preferată a mașinii și destinația de livrare.

Contactați-ne cu formatul plachetei, gama de matrițe, dimensiunea substratului și procesul de asamblare necesar pentru a verifica configurațiile ASM SIPLACE CA2 disponibile și opțiunile de furnizare.