Руководство по процессу сварки проволоки ASM AERO | Медная проволока, капиллярная сварка и петлевая сварка

Перемещение упаковки на устройство для проволочного бондера ASM AERO — это не просто задача по настройке оборудования.Стабильность проволочного соединения зависит от совокупного воздействия материала проволоки, геометрии капилляра, образования шариков в свободном воздухе, настроек первого соединения, настроек второго соединения, профиля петли, температуры держателя заготовки, состояния контактной площадки кристалла, поверхности выводной рамки или подложки, визуального контроля и настройки оборудования.

Для медной проволоки или других материалов, используемых в производстве проволоки, передача технологического процесса не должна быть одобрена только потому, что машина может сформировать шарик и завершить цикл сушки. Целевой корпус должен быть проверен с помощью контролируемой последовательности склеивания, которая проверяет формирование первого соединения, стабильность второго соединения, геометрию петли, стабильность размещения и реакцию процесса на реальные материалы.

В данном руководстве описаны основные параметры процесса, которые следует учитывать при переносе упаковки на устройство для проволочного бондеринга ASM AERO, включая выбор капилляра, подачу проволоки, поведение устройства для проволочного бондеринга, образование петель, температурные условия, настройку системы машинного зрения и планирование валидации.

Вкратце: Что влияет на стабильность проволочного соединения на станке ASM AERO?

Стабильность проволочного соединения контролируется всей технологической цепочкой, а не одной настройкой оборудования. К наиболее важным переменным обычно относятся состояние контактной площадки кристалла, поверхность подложки или выводной рамки, материал и диаметр проволоки, геометрия капилляра, поведение EFO, параметры первого соединения, параметры второго соединения, профиль петли, температура держателя, визуальное выравнивание и проверка процесса.

• Не меняйте материал проволоки, не проверив предварительно настройки капилляра, FAB и клеевого соединения.

• Не используйте капилляр только потому, что он сработал на предыдущем образце.

• Не следует утверждать профиль контура из одной точки на одном тестовом образце.

• Не следует предполагать, что стабильность первой связи гарантирует стабильность второй связи.

• Не запускайте процесс до тех пор, пока не будут подтверждены фактическая упаковка, материалы и условия производства.

Почему передача технологических процессов в аэрокосмической отрасли — это больше, чем просто настройка оборудования.

Настройка оборудования — это лишь одна часть процесса переноса. Для конкретного изделия могут потребоваться новые капилляры, другие держатели заготовок, обновленные точки обучения системы машинного зрения, пересмотренное программирование контура, новые настройки подачи проволоки или изменение температурного режима, даже если тот же самый проволочный бондер AERO уже используется для производства другого продукта.

Процесс переноса становится более чувствительным при изменении металлизации контактных площадок кристалла, покрытия выводной рамки, отделки подложки, материала проволоки, толщины кристалла, геометрии контактных площадок, зазоров в корпусе или ограничений, связанных с пресс-формой. Конфигурация сварочного аппарата должна соответствовать фактическому физическому процессу, а не общей, ранее разработанной методике.

Принцип передачи процесса:Проверяйте комбинацию упаковки, материала и оснастки как единую систему. Не проверяйте устройство для сварки проводов изолированно.

10 переменных, влияющих на стабильность проволочного соединения

1. Металлизация контактных площадок и состояние поверхности.

Качество первого контакта во многом зависит от состояния контактной площадки кристалла. Тип металлизации, чистота площадки, окисление, загрязнение, размер площадки, отверстие пассивации, топография и история обращения с кристаллом — все это может влиять на качество контакта.

Перед изменением настроек оборудования проверьте, не связана ли проблема с первым склеиванием с самой контактной площадкой кристалла. Процесс, который был стабилен на одном источнике кристаллов, может вести себя по-другому при использовании новой партии пластин, нового покрытия контактной площадки или нового поставщика кристаллов.

2. Поверхность для склеивания выводной рамки, подложки или корпуса.

На качество второго соединения влияет состояние поверхности, к которой оно приклеивается. Покрытие выводной рамки, качество металлической отделки подложки, геометрия контактных площадок, загрязнения, плоскостность, поддержка корпуса и термические характеристики могут влиять на формирование швов и качество соединения.

При появлении вторичных отклонений в структуре соединения проблема может быть вызвана не только ультразвуковой энергией или силой. В рамках исследования следует проверить материал упаковки, состояние покрытия, крепление и стабильность зажимного устройства.

3. Материал проволоки, диаметр и соответствие партии.

Материал и диаметр проволоки влияют на образование волоконно-оптических структур, капиллярное взаимодействие, деформацию связей, поведение петель и технологический диапазон. Изменение типа проволоки, диаметра, покрытия, условий хранения или партии поставщика следует рассматривать как контролируемое изменение технологического процесса.

Перед началом производственной передачи необходимо проверить проволоку. Необходимо убедиться в правильности загрузки, трассировки, ориентации катушки, чистоте канала подачи и совместимости с установленным капилляром и рецептурой соединения.

4. Геометрия капилляров и износ инструмента

Геометрия капилляров является одним из наиболее важных параметров при шариковой сварке. Она влияет на поведение шарика в свободном пространстве, деформацию первого соединения, площадь контакта, образование швов, форму петли и условия зазора.

При выборе капилляра следует учитывать диаметр проволоки, геометрию контактной площадки, тип контактной площадки, конструкцию выводной рамки или подложки, требования к контуру и конструкцию корпуса. Капилляр, который хорошо зарекомендовал себя в одном устройстве, может не подойти для другого корпуса.

Износ инструмента, загрязнение, повреждения или непостоянная геометрия могут привести к нестабильному склеиванию, даже если параметры станка кажутся неизменными.

5. Подача проволоки, зажим и формирование хвостовой части.

Для воспроизводимого формирования FAB и генерации петель необходима стабильная подача проволоки. Перед внесением существенных изменений в параметры соединения следует проверить траекторию движения проволоки, состояние зажима, время зажима, длину хвостовой части, капиллярный интерфейс и реакцию подачи.

Такие симптомы, как непостоянное образование шариков в свободном пространстве, неожиданные обрывы проволоки, нестабильная высота петли или нерегулярное поведение первого соединения, могут быть связаны с подачей проволоки, движением зажима или состоянием управления хвостовой частью.

6. EFO и формирование шара в свободном воздухе

Образование шариков в свободном воздухе является основополагающим процессом шариковой сварки. Система EFO, состояние электрода, тип проволоки, подача проволоки, капиллярная система и газовая среда — все это может влиять на размер, форму и однородность шарика.

В процессе переноса необходимо установить стабильный FAB (Facebook, Capture, Web) до начала окончательной оптимизации первой связи. Надежную настройку процесса первой связи невозможно выполнить, если входящий воздушный шарик непостоянен.

7. Баланс параметров первой связи

На качество первого склеивания влияют сила воздействия, ультразвуковая энергия, время склеивания, температура, состояние капилляров, состояние FAB, качество контактных площадок кристалла и точность выравнивания. Эти переменные следует регулировать контролируемым методом, а не путем одновременных масштабных изменений.

Если результаты первого этапа склеивания несогласованы, используйте структурированный анализ: подтвердите состояние контактных площадок кристалла, проверьте износ капилляров, проверьте поведение FAB, подтвердите выравнивание, а затем оцените силу, энергию, время и температурные условия.

8. Вторые связи и образование швов

Качество второго соединения зависит от принимающей поверхности, параметров стежка, геометрии капилляра, натяжения проволоки, траектории петли, состояния держателя заготовки и термической стабильности. Стабильное первое соединение не гарантирует стабильного второго соединения.

Проверьте внешний вид швов и однородность клеевого соединения в разных положениях корпуса. Различия на одной стороне выводной рамки или подложки могут указывать на проблемы с поддержкой крепления, плоскостностью, температурой или локальным выравниванием, а не на глобальную проблему, связанную с рецептурой клея.

9. Профиль петли, пролет и высота петли.

Конструкция контура должна проектироваться с учетом архитектуры корпуса. Необходимо учитывать высоту контура, его длину, геометрию основания, зазор между проводниками, расстояние от кристалла до выводов, соседние провода, поток расплава и ограничения корпуса.

Профиль петли следует проверять по всей поверхности корпуса, а не только в одном центральном месте соединения. Положение по краям, большие участки, соседние провода и сложные углы корпуса могут выявить проблемы, которые не видны при простом тестовом подключении.

10. Температура рабочей зоны и термостойкость

Температура влияет на свойства материала, стабильность подложки, реакцию выводной рамки, формирование соединения и стабильность работы в течение длительного времени. Перед тем как связывать отклонения только с параметрами склеивания, следует проверить держатель заготовки, нагревательную пластину, контактную площадку и опору корпуса.

Для термочувствительных упаковок или длительных производственных циклов необходимо оценить, остается ли температура стабильной по всей рабочей зоне и изменяется ли поддержка упаковки в разных местах.

Как провести практическое заводское тестирование в рамках процесса ASM AERO Process Transfer FAT

Заводские приемочные испытания (FAT) в рамках передачи технологического процесса должны подтвердить, что предлагаемое оборудование способно выполнять реальный маршрут упаковки с использованием репрезентативных материалов, соответствующих инструментов и документированных результатов. Они не должны ограничиваться инициализацией оборудования или общей демонстрацией проволочного соединения.

Шаг 1 — Подтверждение ввода упаковки и материалов.

Перед началом тестирования подготовьте чертежи корпуса, информацию об контактных площадках кристалла, сведения о выводной рамке или подложке, материал проволоки, диаметр проволоки, предложение по капилляру, требования к держателю заготовки и ожидаемый профиль петли.

Шаг 2 — Установка проверенного капилляра и оснастки.

Используйте конфигурацию капилляра и держателя заготовки, соответствующую целевому устройству. Перед началом испытаний запишите тип капилляра, состояние инструмента, тип проволоки, идентификатор зажимного приспособления и настройки станка.

Шаг 3 — Формирование устойчивой шарообразной формации в свободном пространстве

Перед окончательной настройкой первого соединения убедитесь в повторяемости процесса формирования FAB. Наблюдайте за однородностью шариков, стабильностью хвостовой части проволоки и взаимодействием между EFO, управлением зажимом и настройкой капилляра.

Шаг 4 — Проверка первого контакта на репрезентативных контактных площадках кристалла

Проведите контролируемые испытания первого этапа склеивания на реальных или репрезентативных контактных площадках кристалла. Перед переходом к оценке в полном цикле необходимо проанализировать внешний вид склеивания, деформацию, местоположение и реакцию процесса.

Шаг 5 — Проверка второго слоя сцепления на реальных поверхностях упаковки

Подтвердите формирование шва, однородность второго соединения и точность расположения на фактической выводной рамке, подложке или металлической поверхности приемника. По возможности включите в проверку труднодоступные места соединения.

Шаг 6 — Подтвердите профиль зацикливания для всех мест расположения посылок.

Оцените высоту, пролет, форму, зазор и повторяемость петли в центральном, краевом и продольном положениях. Запишите программу петли и любые ограничения процесса, выявленные в ходе испытаний.

Шаг 7 — Проверка правильности положения глаз и обучение устойчивости.

Убедитесь, что контактные площадки кристалла, выводы, подложки или ссылки на корпус распознаются стабильно. Проверьте точки обучения, настройки камеры, освещение и качество выравнивания с помощью целевого корпуса.

Шаг 8 — Запись параметров, результатов и пределов повторной квалификации.

В документе должны быть указаны материал проволоки, характеристики капилляра, условия электрофореза, параметры соединения, настройки нагревателя, программа контура, настройки системы визуального контроля, результаты проверки и условия, требующие повторной квалификации.

Типичные признаки неправильного соединения проводов и первые факторы, которые следует рассмотреть.

Когда необходимо повторно аттестовать процесс проволочного соединения

При изменении любых критически важных параметров процесса, технологическую схему проволочного соединения следует пересматривать и, при необходимости, повторно аттестовать. Это включает в себя изменение материала проволоки, диаметра проволоки, типа капилляра, покрытия контактных площадок кристалла, покрытия выводной рамки или подложки, геометрии корпуса, держателя заготовки, состояния нагревателя, контроллера оборудования, сварочной головки, конфигурации системы машинного зрения или основной программной среды.

Повторная квалификация не всегда требует перестройки всего процесса с нуля. Однако измененную переменную следует идентифицировать, оценить риски и проверить на соответствие фактическому маршруту упаковки перед запуском в производство.

Что должно быть задокументировано в ходе передачи технологического процесса AERO?

• Точная модель машины, серийный номер и установленная конфигурация.

• Чертеж корпуса, расположение контактных площадок для кристалла и поверхность для приклеивания.

• Материал проволоки, диаметр, партия от поставщика и условия хранения.

• Тип капилляра, геометрия, состояние и критерии замены.

• Настройка EFO, состояние FAB и параметры хвостового оперения.

• Набор параметров первой и второй связей

• Требования к профилю петли, высоте петли и пролету, а также к зазорам между упаковкой и петлей.

• Идентификация держателя инструмента, нагревателя и крепежного элемента

• Основные моменты обучения работе со зрением, настройки камеры и метод выравнивания.

• Замечания по результатам инспекции, критерии отбраковки и основания для повторной квалификации.

Заключительная рекомендация: Проверить работоспособность всей системы склеивания.

При правильном подборе конфигурации оборудования, капиллярной оснастки, материала проволоки, держателя заготовки, геометрии корпуса, системы машинного зрения и метода проверки, установка ASM AERO для проволочного бондеринга может обеспечить надежную технологическую платформу.

Перед запуском переданного продукта в производство необходимо подтвердить стабильность процесса FAB, качество первого склеивания, однородность второго склеивания, профиль петли, визуальное выравнивание и повторяемость на уровне упаковки. Это предотвратит распространенную ошибку при передаче процесса: валидацию машинного цикла без валидации фактической комбинации упаковки и материала.

Сопутствующие ресурсы по ASM Wire Boneer

• Руководство по платформе для проволочного бондера ASM AERO

• Руководство по покупке подержанного сварочного аппарата ASM AERO Wire Bonder

• Руководство по оборудованию для проволочного бондеринга ASM

• Ознакомьтесь с доступными устройствами для проволочного бондирования.

Часто задаваемые вопросы о передаче процесса производства проволочных бондеров ASM AERO

Какой параметр является наиболее важным при соединении медных проводов?

Ни одна переменная не работает независимо. Материал проволоки, геометрия капилляра, состояние FAB, поверхность контактной площадки, параметры склеивания, температурные условия и конструкция контура должны оцениваться вместе как единая технологическая система.

Как капиллярные условия влияют на стабильность первой связи?

Геометрия капилляров, износ, загрязнение и повреждения могут влиять на взаимодействие при FAB-склеивании, деформацию соединения, передачу ультразвука, форму контактной поверхности и точность позиционирования. Состояние капилляров следует проверять перед внесением существенных изменений в параметры.

Почему важно формировать шарообразную фигуру в свободном пространстве?

FAB — это исходное условие для образования первого соединения. Непостоянный размер, форма шарика или поведение хвостовой части проволоки могут привести к нестабильному результату образования первого соединения, даже если другие параметры соединения остаются неизменными.

Что влияет на высоту петли и устойчивость петли?

Высота и стабильность петли зависят от программы формирования петли, подачи проволоки, времени зажима, состояния капилляра, материала проволоки, расстояния от кристалла до выводов, геометрии корпуса, поддержки зажимного устройства и калибровки станка.

Когда следует повторно сертифицировать рецептуру метода проволочного соединения?

При изменении материала проволоки, типа капилляра, состояния контактных площадок кристалла, покрытия выводной рамки или подложки, геометрии корпуса, держателя заготовки, сварочной головки, системы машинного зрения, состояния нагревателя или других критически важных параметров процесса, технологическую схему следует пересматривать.

Можно ли использовать один и тот же капилляр для разных вариантов упаковки?

Иногда, но пригодность зависит от диаметра проволоки, геометрии контактной площадки, требований к шарикам припаянного контакта, конструкции выводов или подложки, целевого контура и зазора в корпусе. Совместимость с капиллярами следует подтвердить для каждого технологического процесса.

Почему качество вторых связей различается в зависимости от партии подложки?

На вариативность могут влиять качество обработки поверхности, состояние покрытия, загрязнение, плоскостность, крепление зажимного устройства, тепловые характеристики, параметры шва и локальные условия выравнивания. Приемную поверхность следует проверять вместе с настройками склеивания.

Что необходимо задокументировать в ходе передачи технологического процесса ASM AERO?

Задокументируйте конфигурацию оборудования, характеристики проволоки и капилляра, состояние EFO, параметры соединения, программу петли, настройку держателя заготовки, настройки системы машинного зрения, упаковочные материалы, результаты проверки и пределы повторной квалификации.

Нужна помощь в анализе процесса проволочного монтажа ASM AERO?

Предоставьте чертеж корпуса, схему расположения контактных площадок кристалла, информацию о выводах или подложке, материал проволоки, диаметр проволоки, информацию о капилляре, профиль целевой петли, условия зажима и ожидаемые производственные требования. Полезный анализ начинается с полного процесса сборки корпуса, а не только с одного параметра склеивания.