Выбор оборудования для склеивания кристаллов начинается с процесса крепления, необходимого для конкретного изделия. Эпоксидная смола, эвтектический припой, мягкий припой и спекание серебра — все это можно отнести к склеиванию кристаллов, но для них требуются разные системы подачи материала, соединительная головка, метод нагрева, атмосфера, контроль усилия или последующее оборудование.
Таким образом, машина, способная захватывать и точно устанавливать кристалл, не обязательно способна выполнить необходимый процесс его закрепления. Перед сравнением отдельных моделей машин необходимо учитывать обратную сторону кристалла, качество покрытия подложки, тепловой путь, электрическое соединение, требования к клеевому шву и объем производства.
Практическая задача выбора заключается в том, чтобы связать требования к продукту с клеящим материалом, последовательностью технологических процессов и конфигурацией установленного оборудования.

Начните с результата "Требуемое крепление кристалла".
Способ соединения должен соответствовать назначению конечного узла. Для недорогого сенсорного блока, мощного SiC-модуля и прецизионного лазерного блока может потребоваться размещение кристалла, но их тепловые, электрические и механические требования могут привести к совершенно разным направлениям разработки оборудования.
| Требования к продукту | Вопросы для определения | Почему это меняет выбор оборудования |
|---|---|---|
| Тепловой путь | Какое количество тепла должно отвести от кристалла к подложке или теплоотводящему элементу? | Требуемые тепловые характеристики определяют, какой материал подойдет: эпоксидная смола, припой, эвтектический сплав или спеченный материал. |
| Электрическое соединение | Должен ли связующий слой проводить ток, оставаться электрически изолированным или обеспечивать только механическую поддержку? | Для проводящих и непроводящих материалов требуются разные планы дозирования, отверждения и квалификации. |
| Материалы кристалла и подложки | Каковы характеристики металлизации обратной стороны кристалла, качества отделки подложки и состояния поверхности? | Граница раздела материалов влияет на смачивание, адгезию, диффузию, контроль окисления и температуру процесса. |
| Контроль клеевого шва | Какая толщина, однородность и наклон матрицы считаются допустимыми? | Дозирование, штамповка, изготовление заготовок, контроль усилия и оснастка должны обеспечивать получение требуемого слоя сцепления. |
| Отсутствует требование | Какой уровень пустотности может допускать конструкция с точки зрения тепловых характеристик и надежности? | Подготовка материала, очистка, создание атмосферы, оплавление и последующая вакуумная обработка могут стать важными этапами. |
| чувствительность упаковки | Какую силу, температуру и механические воздействия могут выдержать кристалл и подложка? | Для тонких штампов, хрупких материалов и деликатных конструкций могут потребоваться специальные методы захвата, поддержки и контроля усилия. |
| Производственная модель | Это научно-исследовательский проект, проект с широким ассортиментом продукции или крупносерийное производство? | Необходимая автоматизация, смена инструмента, обработка материалов и производительность могут быть столь же важны, как и сам процесс склеивания. |
Эти требования должны быть определены до того, как покупатель спросит, подходит ли конкретный аппарат для склеивания кристаллов для работы с эпоксидной смолой или для спекания. Одно и то же название процесса может требовать использования разных модулей оборудования для разных типов корпусов.
Чем отличаются процессы склеивания основного кристалла?
| Процесс склеивания | Как образуется связь | Типичные требования к оборудованию | Главная проблема отбора |
|---|---|---|---|
| Эпоксидная склейка кристаллов | Наносится проводящий или непроводящий клей, устанавливается кристалл, и материал отверждается. | Дозирование, струйное нанесение, штамповка или погружение; контроль усилия укладки; контроль линии склеивания; план отверждения. | Объем материала, просачивание, наклон матрицы, условия отверждения и однородность клеевого шва. |
| Эвтектическое соединение кристаллов | Заготовка или сплав определенного состава нагревается в пределах зоны его сцепления для создания металлического соединения. | Регулируемый нагрев и охлаждение, контроль атмосферы, обработка преформ и, при необходимости, очистка. | Температурный профиль, окисление, смачивание, образование пустот и перемещение кристалла во время склеивания. |
| Мягкая пайка кристалла | Припой наносится и оплавляется для создания проводящего теплового и электрического соединения. | Подготовка или нанесение припоя, зоны нагрева, контроль атмосферы и обработка больших объемов выводных рамок. | Толщина припоя, смачиваемость, образование пустот, окисление и повторяемость производственных процессов. |
| Спекание серебра | Частицы серебра образуют плотное соединение посредством процесса спекания на основе диффузии, а не путем традиционного отверждения или оплавления припоя. | Обработка пасты или пленки, точный контроль линии склеивания, нагреваемая платформа, контролируемое усилие (при необходимости) и последующее спекание. | Подготовка материала, толщина клеевого шва, стабильность прихватки, способ нанесения давления и условия окончательного спекания. |
В таблице указано основное направление размещения оборудования. Она не определяет универсальную технологическую схему. Точная конфигурация зависит от выбранного материала, матрицы, подложки, производственного маршрута и требований к квалификации.
При склеивании кристаллов эпоксидной смолой приоритет отдается контролю материала и отверждению.
Эпоксидные смолы широко используются, поскольку они позволяют создавать корпуса различных типов и наносить их несколькими способами. Проводящие эпоксидные смолы обеспечивают электрическое и тепловое соединение, а непроводящие материалы — механическое крепление или электрическую изоляцию.
Специалист по склеиванию кристаллов может наносить эпоксидную смолу следующим образом:
Подача давления времени
Шнековая подача
Струйная подача
Перенос штифта или штамповка
Спад
Предварительно нанесенный клейкий материал
Правильный метод зависит от вязкости материала, содержания наполнителя, размера осажденного слоя, формы, геометрии упаковки и скорости производства. Не следует предполагать, что дозатор, работающий с одной эпоксидной смолой, подойдет для всех наполненных и ненаполненных составов.
Важные функции эпоксидного оборудования
Стабильный объем дозирования или штамповки
Контроль температуры материала и времени жизни смеси при необходимости.
Точное позиционирование матрицы до того, как материал начнет двигаться или затвердевать.
Программируемое усилие прижима и высота склеивания.
Контроль толщины клеевого шва и наклона кристалла.
Визуальный осмотр до и после склеивания
Надежная передача в требуемый процесс отверждения.
При нанесении эпоксидной смолы часто используются более низкие температуры, чем при пайке металлическими припоями, однако вся сборка по-прежнему зависит от заданного профиля отверждения. Успешное нанесение не гарантирует, что окончательное отвержденное соединение будет соответствовать тепловым, электрическим требованиям или требованиям надежности.
В качестве современного примера высокоскоростной эпоксидной платформы можно привести следующую:BESI ESEC 2100 hS устройство для монтажа кристалловЭто можно рассматривать как одно из направлений развития оборудования. Его фактическая пригодность по-прежнему зависит от предлагаемой конфигурации машины и целевого пакета.
Эвтектическое соединение кристаллов требует контролируемых температур и условий поверхности.
Эвтектическая сварка позволяет создать металлическое соединение путем нагрева сплава или заготовки в заданных условиях. Этот процесс часто используется в тех случаях, когда изделие требует высокой теплопередачи, электропроводности, высокой точности позиционирования или контролируемого металлического соединения.
Станок и инструменты могут нуждаться в поддержке следующих функций:
Предварительно нанесенный припой или обработка отдельных заготовок
Быстрый и воспроизводимый нагрев и охлаждение
При необходимости используется контролируемая инертная или восстановительная атмосфера.
Программируемое перемещение при чистке или обработке
Точное определение силы сцепления и высоты сцепления.
Инструмент, сохраняющий стабильность при технологической температуре.
Выравнивание обзора до того, как поверхности станут заслонены.
Очистка поверхности может помочь нарушить целостность поверхностных пленок, улучшить смачивание и уменьшить количество захваченных газов в соответствующих процессах. Однако ее не следует рассматривать как универсальное требование или замену правильной подготовки поверхности и контроля температуры.
При эвтектическом процессе необходимо также учитывать поведение матрицы во время расплавления сплава. Недостаточная поддержка, чрезмерное перемещение или неподходящий температурный профиль могут повлиять на выравнивание, толщину клеевого шва и образование пустот.
Технология мягкой пайки кристаллов тесно связана с производством электроэнергии.
Припой, используемый для соединения кристаллов, обычно применяется в силовых полупроводниковых устройствах и в крупносерийном производстве выводных рамок, где требуется проводящий тепловой путь между кристаллом и его подложкой.
Хотя в процессах эвтектической и мягкой пайки используются металлические материалы и тепло, их не следует рассматривать как идентичные. Форма припоя, поведение при плавлении, способ нанесения, атмосфера, транспортировка выводной рамки и последовательность производства могут существенно различаться.
Зоны оборудования для мягкой пайки, требующие подтверждения.
Припойная проволока, паяльная паста, заготовка или другой способ подачи материала.
Консистенция при дозировании или подготовке припоя
Нагреваемая головка склеивания, этап или зона процесса
Система контроля газа и окисления
Захват и установка кристалла во время процесса пайки.
Обработка выводных рамок, лент или силовых модулей.
Визуализация процессов и мониторинг дефектов
Охлаждение и перенос после склеивания.
Оборудование для высокопроизводительной мягкой пайки часто более специализировано, чем гибкое оборудование для монтажа кристаллов, используемое в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах. Покупатель, заменяющий существующее производственное оборудование, должен сравнивать весь процесс монтажа материалов и выводных рамок, а не только точность размещения и максимальную производительность.
Спекание серебра требует полного цикла подготовки и спекания.
Спекание серебра все чаще используется в силовых устройствах, требующих высоких тепловых характеристик и длительной работы в сложных температурных условиях. Материал не образует окончательного соединения путем традиционного отверждения эпоксидной смолы или плавления припоя.
В зависимости от выбранного материала и производственного процесса маршрут может включать в себя:
Нанесение серебряной пасты, пленки или другого спекающего материала на подложку или кристалл.
Выбор и точное размещение штампа.
Контроль начальной толщины клеевого шва
Прикрепление штампа для обеспечения его устойчивости во время транспортировки.
Перенос собранного изделия в процесс спекания под давлением или без давления.
Применение необходимого сочетания тепла, силы, атмосферы и времени.
В некоторых процессах используется высокопрочное приклеивание или спекание под давлением, в то время как в других применяются материалы, не подвергающиеся давлению. Поэтому выбранный аппарат для спекания кристаллов должен соответствовать фактическому способу получения материала, а не общему термину «серебряное спекание».
К важным моментам, касающимся выбора оборудования, относятся:
Дозирование пасты, штамповка пленки или работа с трансферной пленкой.
Тонкоплёночный фиксатор и опора
Возможность нагрева головки и платформы для склеивания.
Программируемая сила сцепления
Контроль толщины клеевого шва и наклона кристалла.
Автоматическая смена инструмента для различных штампов и изделий.
Надежная передача готовой продукции на заключительный пресс для спекания или в печь.
Станок для монтажа кристаллов может выполнять этапы установки и прихватки без завершения окончательного спеченного соединения. Поэтому необходимо пересмотреть всю производственную линию, а не только станок для установки кристаллов.
Поток материала может быть столь же важен, как и метод склеивания.
После определения направления процесса необходимо подтвердить способ поступления кристалла, клеевого материала и подложки в машину.
| Материальная область | Возможные форматы ввода | Последствия для машины |
|---|---|---|
| Вход кристалла | Рамка для вафель, упаковка в виде вафель, гелевая упаковка, лоток, лента и катушка или насыпная форма | Вносит изменения в требования к выталкивателю, захватному инструменту, системе машинного зрения, подающему устройству и автоматической смене режимов работы. |
| клеевой материал | Эпоксидная смола, паяльная паста, проволока, заготовка, серебряная паста, пленка или предварительно нанесенный слой. | Заменяет дозатор, штамповочный инструмент, устройство для погружения, нагреватель и систему контроля материала. |
| Субстрат | Корпус, выводная рамка, DBC, AMB, керамика, печатная плата, несущая плата или отдельный субмонтаж | Изменения в механизмах фиксации заготовки, индексации, зажима, нагрева и автоматизации производства. |
| Смена продукции | Однотипный продукт, широкий ассортимент, несколько штампов или несколько технологических материалов. | Может потребоваться автоматическая смена инструмента, выталкивателя, пластины и рецепта. |
Многопроцессная платформа может поддерживать несколько методов склеивания, но только при условии фактической установки необходимых дозаторов, нагревателей, головок, инструментов, систем управления атмосферой и программного обеспечения.
Вот.Машина для склеивания штампов BESI Datacon 2200 EVOНа рисунке показано, как можно объединить в рамках гибкой платформы обработку пластин, смену инструмента, дозирование и процессы горячего или холодного прессования. Конфигурацию предлагаемого оборудования необходимо проверять индивидуально.
Практическая последовательность выбора оборудования для склеивания кристаллов
Определите окончательное положение соединения.Определите требования к тепловым, электрическим, механическим характеристикам и надежности.
Подтвердите интерфейсы материалов.Определите металлизацию обратной стороны кристалла, качество отделки подложки и состояние поверхности.
Выберите способ склеивания.Сравните эпоксидные смолы, эвтектические припои, мягкие припои и припои, полученные методом спекания, с требуемым типом соединения.
Определите способ представления материала.Зафиксируйте, как кристалл, клеевой материал и подложка попадают в машину.
Определите модули процесса.Подтвердите требования к дозированию, штамповке, обработке заготовок, нагреву, атмосфере, очистке, силе и охлаждению.
Установите требования к размещению.Определите параметры точности, угла тета, высоты соединения, наклона матрицы и контроля после соединения.
Проведите обзор автоматизации производства.Определите требования к выходным данным, переналадке, отслеживаемости и обработчику.
Уточните, какая именно модель аппарата вам нужна.Сравните установленную конфигурацию, программное обеспечение, инструменты и принадлежности с планом процесса.
Проанализируйте репрезентативные материалы.Проверьте всю последовательность материалов и склеивания в согласованных условиях испытаний.
Проверьте качество последнего соединения.Подтвердите результаты по тепловым, электрическим, механическим параметрам и надежности с помощью соответствующего технологического процесса.
Эта последовательность действий является ключевым моментом при выборе оборудования. Метод склеивания определяет, какие функции оборудования необходимы, а конкретный продукт определяет, являются ли эти функции достаточными.
Когда целесообразно использовать многопроцессный станок для монтажа кристаллов.
Гибкая машина для склеивания кристаллов может оказаться ценной, если завод производит продукцию с широким ассортиментом, занимается разработкой технологических процессов или нуждается в нескольких способах склеивания в рамках одной платформы.
Возможность многопроцессной обработки наиболее полезна в следующих случаях:
Установленные головки и инструменты охватывают требуемый диапазон размеров штампов.
Машина может переключаться между требуемыми форматами подачи материала.
Доступны модули для дозирования, штамповки, нагрева и создания атмосферы.
Программное обеспечение и рецептуры обеспечивают контролируемую переналадку технологического процесса.
Ожидаемый объем производства остается практически приемлемым и после переналадки.
Калибровка и техническое обслуживание могут осуществляться в рамках различных процессов.
В тех случаях, когда в производстве доминирует одно семейство продуктов и требуются специальные методы обработки выводных рамок, контроль качества мягкой пайки или подготовка к высокоэффективному спеканию, может быть целесообразнее использовать специализированное оборудование для больших объемов производства.
Часто задаваемые вопросы по выбору оборудования для склеивания кристаллов
Может ли одна машина для склеивания кристаллов одновременно обрабатывать эпоксидные и эвтектические смолы?
Некоторые гибкие платформы могут поддерживать оба режима, но только при наличии необходимого дозатора, системы нагрева, системы контроля атмосферы, инструментов и программного обеспечения. Само по себе название модели не подтверждает возможность многопроцессной обработки.
Происходит ли спекание серебра полностью внутри устройства для спекания кристаллов?
Не всегда. При монтаже кристалла может производиться нанесение материала, установка кристалла и прихватка, в то время как окончательное спекание происходит в отдельном процессе под давлением или без давления. Необходимо проверить всю линию целиком.
Эвтектическое соединение — это то же самое, что и припой для крепления кристалла?
Нет. В обоих случаях используются металлические связующие материалы и нагрев, но поведение сплавов, способ представления материала, атмосфера, оснастка и производственное оборудование могут различаться. Необходимый процесс должен определяться системой упаковки и материалов.
Означает ли более высокая точность позиционирования, что машина для склеивания кристаллов лучше?
Само по себе это недостаточно. Точность необходимо рассматривать в совокупности с обработкой штампа, контролем линии склейки, нанесением материала, усилием, нагревом, автоматизацией и фактическими условиями измерения.
Какую информацию следует подготовить перед заказом штампа?
Выбор оборудования для склеивания кристаллов начинается с процесса крепления, необходимого для конкретного изделия. Эпоксидная смола, эвтектический припой, мягкий припой и спекание серебра — все это можно отнести к склеиванию кристаллов, но для них требуются разные системы подачи материала, соединительная головка, метод нагрева, атмосфера, контроль усилия или последующее оборудование.
Таким образом, машина, способная захватывать и точно устанавливать кристалл, не обязательно способна выполнить необходимый процесс его закрепления. Перед сравнением отдельных моделей машин необходимо учитывать обратную сторону кристалла, качество покрытия подложки, тепловой путь, электрическое соединение, требования к клеевому шву и объем производства.
Практическая задача выбора заключается в том, чтобы связать требования к продукту с клеящим материалом, последовательностью технологических процессов и конфигурацией установленного оборудования.
Начните с результата "Требуемое крепление кристалла".
Способ соединения должен соответствовать назначению конечного узла. Для недорогого сенсорного блока, мощного SiC-модуля и прецизионного лазерного блока может потребоваться размещение кристалла, но их тепловые, электрические и механические требования могут привести к совершенно разным направлениям разработки оборудования.
| Требования к продукту | Вопросы для определения | Почему это меняет выбор оборудования |
|---|---|---|
| Тепловой путь | Какое количество тепла должно отвести от кристалла к подложке или теплоотводящему элементу? | Требуемые тепловые характеристики определяют, какой материал подойдет: эпоксидная смола, припой, эвтектический сплав или спеченный материал. |
| Электрическое соединение | Должен ли связующий слой проводить ток, оставаться электрически изолированным или обеспечивать только механическую поддержку? | Для проводящих и непроводящих материалов требуются разные планы дозирования, отверждения и квалификации. |
| Материалы кристалла и подложки | Каковы характеристики металлизации обратной стороны кристалла, качества отделки подложки и состояния поверхности? | Граница раздела материалов влияет на смачивание, адгезию, диффузию, контроль окисления и температуру процесса. |
| Контроль клеевого шва | Какая толщина, однородность и наклон матрицы считаются допустимыми? | Дозирование, штамповка, изготовление заготовок, контроль усилия и оснастка должны обеспечивать получение требуемого слоя сцепления. |
| Отсутствует требование | Какой уровень пустотности может допускать конструкция с точки зрения тепловых характеристик и надежности? | Подготовка материала, очистка, создание атмосферы, оплавление и последующая вакуумная обработка могут стать важными этапами. |
| чувствительность упаковки | Какую силу, температуру и механические воздействия могут выдержать кристалл и подложка? | Для тонких штампов, хрупких материалов и деликатных конструкций могут потребоваться специальные методы захвата, поддержки и контроля усилия. |
| Производственная модель | Это научно-исследовательский проект, проект с широким ассортиментом продукции или крупносерийное производство? | Необходимая автоматизация, смена инструмента, обработка материалов и производительность могут быть столь же важны, как и сам процесс склеивания. |
Эти требования должны быть определены до того, как покупатель спросит, подходит ли конкретный аппарат для склеивания кристаллов для работы с эпоксидной смолой или для спекания. Одно и то же название процесса может требовать использования разных модулей оборудования для разных типов корпусов.
Чем отличаются процессы склеивания основного кристалла?
| Процесс склеивания | Как образуется связь | Типичные требования к оборудованию | Главная проблема отбора |
|---|---|---|---|
| Эпоксидная склейка кристаллов | Наносится проводящий или непроводящий клей, устанавливается кристалл, и материал отверждается. | Дозирование, струйное нанесение, штамповка или погружение; контроль усилия укладки; контроль линии склеивания; план отверждения. | Объем материала, просачивание, наклон матрицы, условия отверждения и однородность клеевого шва. |
| Эвтектическое соединение кристаллов | Заготовка или сплав определенного состава нагревается в пределах зоны его сцепления для создания металлического соединения. | Регулируемый нагрев и охлаждение, контроль атмосферы, обработка преформ и, при необходимости, очистка. | Температурный профиль, окисление, смачивание, образование пустот и перемещение кристалла во время склеивания. |
| Мягкая пайка кристалла | Припой наносится и оплавляется для создания проводящего теплового и электрического соединения. | Подготовка или нанесение припоя, зоны нагрева, контроль атмосферы и обработка больших объемов выводных рамок. | Толщина припоя, смачиваемость, образование пустот, окисление и повторяемость производственных процессов. |
| Спекание серебра | Частицы серебра образуют плотное соединение посредством процесса спекания на основе диффузии, а не путем традиционного отверждения или оплавления припоя. | Обработка пасты или пленки, точный контроль линии склеивания, нагреваемая платформа, контролируемое усилие (при необходимости) и последующее спекание. | Подготовка материала, толщина клеевого шва, стабильность прихватки, способ нанесения давления и условия окончательного спекания. |
В таблице указано основное направление размещения оборудования. Она не определяет универсальную технологическую схему. Точная конфигурация зависит от выбранного материала, матрицы, подложки, производственного маршрута и требований к квалификации.
При склеивании кристаллов эпоксидной смолой приоритет отдается контролю материала и отверждению.
Эпоксидные смолы широко используются, поскольку они позволяют создавать корпуса различных типов и наносить их несколькими способами. Проводящие эпоксидные смолы обеспечивают электрическое и тепловое соединение, а непроводящие материалы — механическое крепление или электрическую изоляцию.
Специалист по склеиванию кристаллов может наносить эпоксидную смолу следующим образом:
Подача давления времени
Шнековая подача
Струйная подача
Перенос штифта или штамповка
Спад
Предварительно нанесенный клейкий материал
Правильный метод зависит от вязкости материала, содержания наполнителя, размера осажденного слоя, формы, геометрии упаковки и скорости производства. Не следует предполагать, что дозатор, работающий с одной эпоксидной смолой, подойдет для всех наполненных и ненаполненных составов.
Важные функции эпоксидного оборудования
Стабильный объем дозирования или штамповки
Контроль температуры материала и времени жизни смеси при необходимости.
Точное позиционирование матрицы до того, как материал начнет двигаться или затвердевать.
Программируемое усилие прижима и высота склеивания.
Контроль толщины клеевого шва и наклона кристалла.
Визуальный осмотр до и после склеивания
Надежная передача в требуемый процесс отверждения.
При нанесении эпоксидной смолы часто используются более низкие температуры, чем при пайке металлическими припоями, однако вся сборка по-прежнему зависит от заданного профиля отверждения. Успешное нанесение не гарантирует, что окончательное отвержденное соединение будет соответствовать тепловым, электрическим требованиям или требованиям надежности.
В качестве современного примера высокоскоростной эпоксидной платформы можно привести следующую:BESI ESEC 2100 hS устройство для монтажа кристалловЭто можно рассматривать как одно из направлений развития оборудования. Его фактическая пригодность по-прежнему зависит от предлагаемой конфигурации машины и целевого пакета.
Эвтектическое соединение кристаллов требует контролируемых температур и условий поверхности.
Эвтектическая сварка позволяет создать металлическое соединение путем нагрева сплава или заготовки в заданных условиях. Этот процесс часто используется в тех случаях, когда изделие требует высокой теплопередачи, электропроводности, высокой точности позиционирования или контролируемого металлического соединения.
Станок и инструменты могут нуждаться в поддержке следующих функций:
Предварительно нанесенный припой или обработка отдельных заготовок
Быстрый и воспроизводимый нагрев и охлаждение
При необходимости используется контролируемая инертная или восстановительная атмосфера.
Программируемое перемещение при чистке или обработке
Точное определение силы сцепления и высоты сцепления.
Инструмент, сохраняющий стабильность при технологической температуре.
Выравнивание обзора до того, как поверхности станут заслонены.
Очистка поверхности может помочь нарушить целостность поверхностных пленок, улучшить смачивание и уменьшить количество захваченных газов в соответствующих процессах. Однако ее не следует рассматривать как универсальное требование или замену правильной подготовки поверхности и контроля температуры.
При эвтектическом процессе необходимо также учитывать поведение матрицы во время расплавления сплава. Недостаточная поддержка, чрезмерное перемещение или неподходящий температурный профиль могут повлиять на выравнивание, толщину клеевого шва и образование пустот.
Технология мягкой пайки кристаллов тесно связана с производством электроэнергии.
Припой, используемый для соединения кристаллов, обычно применяется в силовых полупроводниковых устройствах и в крупносерийном производстве выводных рамок, где требуется проводящий тепловой путь между кристаллом и его подложкой.
Хотя в процессах эвтектической и мягкой пайки используются металлические материалы и тепло, их не следует рассматривать как идентичные. Форма припоя, поведение при плавлении, способ нанесения, атмосфера, транспортировка выводной рамки и последовательность производства могут существенно различаться.
Зоны оборудования для мягкой пайки, требующие подтверждения.
Припойная проволока, паяльная паста, заготовка или другой способ подачи материала.
Консистенция при дозировании или подготовке припоя
Нагреваемая головка склеивания, этап или зона процесса
Система контроля газа и окисления
Захват и установка кристалла во время процесса пайки.
Обработка выводных рамок, лент или силовых модулей.
Визуализация процессов и мониторинг дефектов
Охлаждение и перенос после склеивания.
Оборудование для высокопроизводительной мягкой пайки часто более специализировано, чем гибкое оборудование для монтажа кристаллов, используемое в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах. Покупатель, заменяющий существующее производственное оборудование, должен сравнивать весь процесс монтажа материалов и выводных рамок, а не только точность размещения и максимальную производительность.
Спекание серебра требует полного цикла подготовки и спекания.
Спекание серебра все чаще используется в силовых устройствах, требующих высоких тепловых характеристик и длительной работы в сложных температурных условиях. Материал не образует окончательного соединения путем традиционного отверждения эпоксидной смолы или плавления припоя.
В зависимости от выбранного материала и производственного процесса маршрут может включать в себя:
Нанесение серебряной пасты, пленки или другого спекающего материала на подложку или кристалл.
Выбор и точное размещение штампа.
Контроль начальной толщины клеевого шва
Прикрепление штампа для обеспечения его устойчивости во время транспортировки.
Перенос собранного изделия в процесс спекания под давлением или без давления.
Применение необходимого сочетания тепла, силы, атмосферы и времени.
В некоторых процессах используется высокопрочное приклеивание или спекание под давлением, в то время как в других применяются материалы, не подвергающиеся давлению. Поэтому выбранный аппарат для спекания кристаллов должен соответствовать фактическому способу получения материала, а не общему термину «серебряное спекание».
К важным моментам, касающимся выбора оборудования, относятся:
Дозирование пасты, штамповка пленки или работа с трансферной пленкой.
Тонкоплёночный фиксатор и опора
Возможность нагрева головки и платформы для склеивания.
Программируемая сила сцепления
Контроль толщины клеевого шва и наклона кристалла.
Автоматическая смена инструмента для различных штампов и изделий.
Надежная передача готовой продукции на заключительный пресс для спекания или в печь.
Станок для монтажа кристаллов может выполнять этапы установки и прихватки без завершения окончательного спеченного соединения. Поэтому необходимо пересмотреть всю производственную линию, а не только станок для установки кристаллов.
Поток материала может быть столь же важен, как и метод склеивания.
После определения направления процесса необходимо подтвердить способ поступления кристалла, клеевого материала и подложки в машину.
| Материальная область | Возможные форматы ввода | Последствия для машины |
|---|---|---|
| Вход кристалла | Рамка для вафель, упаковка в виде вафель, гелевая упаковка, лоток, лента и катушка или насыпная форма | Вносит изменения в требования к выталкивателю, захватному инструменту, системе машинного зрения, подающему устройству и автоматической смене режимов работы. |
| клеевой материал | Эпоксидная смола, паяльная паста, проволока, заготовка, серебряная паста, пленка или предварительно нанесенный слой. | Заменяет дозатор, штамповочный инструмент, устройство для погружения, нагреватель и систему контроля материала. |
| Субстрат | Корпус, выводная рамка, DBC, AMB, керамика, печатная плата, несущая плата или отдельный субмонтаж | Изменения в механизмах фиксации заготовки, индексации, зажима, нагрева и автоматизации производства. |
| Смена продукции | Однотипный продукт, широкий ассортимент, несколько штампов или несколько технологических материалов. | Может потребоваться автоматическая смена инструмента, выталкивателя, пластины и рецепта. |
Многопроцессная платформа может поддерживать несколько методов склеивания, но только при условии фактической установки необходимых дозаторов, нагревателей, головок, инструментов, систем управления атмосферой и программного обеспечения.
Вот.Машина для склеивания штампов BESI Datacon 2200 EVOНа рисунке показано, как можно объединить в рамках гибкой платформы обработку пластин, смену инструмента, дозирование и процессы горячего или холодного прессования. Конфигурацию предлагаемого оборудования необходимо проверять индивидуально.
Практическая последовательность выбора оборудования для склеивания кристаллов
Определите окончательное положение соединения.Определите требования к тепловым, электрическим, механическим характеристикам и надежности.
Подтвердите интерфейсы материалов.Определите металлизацию обратной стороны кристалла, качество отделки подложки и состояние поверхности.
Выберите способ склеивания.Сравните эпоксидные смолы, эвтектические припои, мягкие припои и припои, полученные методом спекания, с требуемым типом соединения.
Определите способ представления материала.Зафиксируйте, как кристалл, клеевой материал и подложка попадают в машину.
Определите модули процесса.Подтвердите требования к дозированию, штамповке, обработке заготовок, нагреву, атмосфере, очистке, силе и охлаждению.
Установите требования к размещению.Определите параметры точности, угла тета, высоты соединения, наклона матрицы и контроля после соединения.
Проведите обзор автоматизации производства.Определите требования к выходным данным, переналадке, отслеживаемости и обработчику.
Уточните, какая именно модель аппарата вам нужна.Сравните установленную конфигурацию, программное обеспечение, инструменты и принадлежности с планом процесса.
Проанализируйте репрезентативные материалы.Проверьте всю последовательность материалов и склеивания в согласованных условиях испытаний.
Проверьте качество последнего соединения.Подтвердите результаты по тепловым, электрическим, механическим параметрам и надежности с помощью соответствующего технологического процесса.
Эта последовательность действий является ключевым моментом при выборе оборудования. Метод склеивания определяет, какие функции оборудования необходимы, а конкретный продукт определяет, являются ли эти функции достаточными.
Когда целесообразно использовать многопроцессный станок для монтажа кристаллов.
Гибкая машина для склеивания кристаллов может оказаться ценной, если завод производит продукцию с широким ассортиментом, занимается разработкой технологических процессов или нуждается в нескольких способах склеивания в рамках одной платформы.
Возможность многопроцессной обработки наиболее полезна в следующих случаях:
Установленные головки и инструменты охватывают требуемый диапазон размеров штампов.
Машина может переключаться между требуемыми форматами подачи материала.
Доступны модули для дозирования, штамповки, нагрева и создания атмосферы.
Программное обеспечение и рецептуры обеспечивают контролируемую переналадку технологического процесса.
Ожидаемый объем производства остается практически приемлемым и после переналадки.
Калибровка и техническое обслуживание могут осуществляться в рамках различных процессов.
В тех случаях, когда в производстве доминирует одно семейство продуктов и требуются специальные методы обработки выводных рамок, контроль качества мягкой пайки или подготовка к высокоэффективному спеканию, может быть целесообразнее использовать специализированное оборудование для больших объемов производства.
Часто задаваемые вопросы по выбору оборудования для склеивания кристаллов
Может ли одна машина для склеивания кристаллов одновременно обрабатывать эпоксидные и эвтектические смолы?
Некоторые гибкие платформы могут поддерживать оба режима, но только при наличии необходимого дозатора, системы нагрева, системы контроля атмосферы, инструментов и программного обеспечения. Само по себе название модели не подтверждает возможность многопроцессной обработки.
Происходит ли спекание серебра полностью внутри устройства для спекания кристаллов?
Не всегда. При монтаже кристалла может производиться нанесение материала, установка кристалла и прихватка, в то время как окончательное спекание происходит в отдельном процессе под давлением или без давления. Необходимо проверить всю линию целиком.
Эвтектическое соединение — это то же самое, что и припой для крепления кристалла?
Нет. В обоих случаях используются металлические связующие материалы и нагрев, но поведение сплавов, способ представления материала, атмосфера, оснастка и производственное оборудование могут различаться. Необходимый процесс должен определяться системой упаковки и материалов.
Означает ли более высокая точность позиционирования, что машина для склеивания кристаллов лучше?
Само по себе это недостаточно. Точность необходимо рассматривать в совокупности с обработкой штампа, контролем линии склейки, нанесением материала, усилием, нагревом, автоматизацией и фактическими условиями измерения.
Какую информацию следует подготовить перед тем, как запросить рекомендации по выбору специалиста по монтажу кристаллов?
Подготовьте размеры и толщину кристалла, формат ввода, подложку, материал для склеивания, требования к размещению, усилие склеивания, температуру, атмосферу, целевые показатели производства и необходимые функции контроля или отслеживания.
Окончательная рекомендация
Выбор машины для склеивания кристаллов следует основывать на типе соединения, которое она должна создавать, а не только на ее скорости, точности или названии модели. Процессы с использованием эпоксидных смол в значительной степени зависят от нанесения и отверждения материала. Эвтектические процессы и процессы с использованием мягкой пайки требуют контролируемых условий металлического соединения. Спекание серебра требует точной подготовки материала, предварительной обработки и полного цикла спекания.
Доступен обзормашины для склеивания кристалловТолько после определения процесса, потока материалов и необходимых модулей. Для обсуждения проекта отправьте информацию о кристалле, подложке, клеевом материале, целевом объеме производства и предполагаемом процессе.Страница запросов по оборудованию для поверхностного монтажа (SMT).
Рекомендации по выбору связующего вещества?
Подготовьте размеры и толщину кристалла, формат ввода, подложку, материал для склеивания, требования к размещению, усилие склеивания, температуру, атмосферу, целевые показатели производства и необходимые функции контроля или отслеживания.
Окончательная рекомендация
Выбор машины для склеивания кристаллов следует основывать на типе соединения, которое она должна создавать, а не только на ее скорости, точности или названии модели. Процессы с использованием эпоксидных смол в значительной степени зависят от нанесения и отверждения материала. Эвтектические процессы и процессы с использованием мягкой пайки требуют контролируемых условий металлического соединения. Спекание серебра требует точной подготовки материала, предварительной обработки и полного цикла спекания.
Доступен обзормашины для склеивания кристалловТолько после определения процесса, потока материалов и необходимых модулей. Для обсуждения проекта отправьте информацию о кристалле, подложке, клеевом материале, целевом объеме производства и предполагаемом процессе.Страница запросов по оборудованию для поверхностного монтажа (SMT).




