Lepiaca matrica BESI Datacon 2200 EVO

BESI Datacon 2200EVO je plne automatizovaný, ultra presný, multifunkčný systém na spájanie čipov (die-bonding), ktorý sa používa v procese balenia polovodičových komponentov. Jeho hlavnou úlohou už nie je rezanie čipov, ale „spájanie“.

Medzi jeho hlavné funkcie patrí:

Spájanie čipov (Die Attach): Vyberá jednotlivé nakrájané čipy z rámu doštičky a presne ich umiestňuje na substrát, rám vývodov alebo iný čip.

Povrchová montáž (SMT): Okrem holých matríc dokáže spájať aj zabalené súčiastky, ale to nie je jeho primárna funkcia.

Viaceré procesné aplikácie: Vykonáva nielen tradičné lepenie matricovými formami (pomocou lepidiel, ako je epoxidová živica), ale aj rôzne pokročilé baliace procesy.

Jednoducho povedané, ide o montážneho robota zodpovedného za jemnú mikromanipuláciu s polovodičovými továrňami, pričom dosahuje presnosť na úrovni mikrónov.

II. Základné technológie, funkcie a význam pojmu „EVO“

„EVO“ zvyčajne znamená „Evolution“, čo znamená, že táto generácia platforiem ponúka v porovnaní s predchádzajúcimi generáciami výrazné zlepšenia v rýchlosti, presnosti a flexibilite.

1. Ultra vysoká presnosť a flexibilita

Presnosť: Presnosť umiestnenia zvyčajne dosahuje ±15 μm pri 3σ alebo lepšiu. To je kľúčové pre umiestnenie čoraz menších čipov s jemnejšími rozstupmi pinov.

Všestranná platforma: 2200EVO je modulárna platforma, ktorá sa dokáže prispôsobiť širokej škále aplikácií, od tradičného osádzania čipov až po najzložitejšie procesy flip-chip, a to nahradením rôznych osádzacích hláv a konfigurácií.

2. Pokročilá technológia umiestňovania

Termokompresné spájanie (TC): Toto je jedna z jej hlavných pokročilých technológií. Počas procesu umiestňovania sa na čip súčasne aplikuje teplo a tlak, čím sa vytvára spoľahlivé elektrické a mechanické spojenie medzi hrbolčekmi čipu a kontaktnými plochami substrátu. Toto sa široko používa v procesoch flip-chip, najmä pri 3D balení s vysokou hustotou.

Laserom asistované lepenie (LAB): Použitím laseru ako vysoko lokalizovaného zdroja tepla na ohrev sa dosahuje rýchlejšie nábehové rýchlosti a znižuje tepelné namáhanie, vďaka čomu je ideálny pre teplotne citlivé, ultratenké čipy alebo súčiastky.

Masové pretavovanie: Čipy sa najskôr umiestnia a potom sa spájkujú v pretavovacej peci.

3. Výkonný systém videnia a zarovnania

Viackamerový systém: Vybavený kamerou s vysokým rozlíšením smerujúcou nahor (na detekciu umiestnenia podložiek na substráte) a kamerou smerujúcou nadol (integrovanou v umiestňovacej hlave na detekciu umiestnenia hrbolčekov na čipe).

Spracovanie obrazu v reálnom čase: Pomocou sofistikovaných algoritmov systém v reálnom čase vypočítava odchýlku (X, Y a θ) medzi výstupkami čipu a podložnými podložkami a pred umiestnením ju kompenzuje, čím zabezpečuje dokonalé zarovnanie.

Zarovnanie preklopenia triesky: Jeho systém videnia dokáže vidieť cez matricu (pre určité materiály) a priamo sledovať pole hrbolčekov na spodnej strane, čo je kľúčom k dosiahnutiu vysoko presného umiestnenia preklopenia triesky.

4. Modularita a konfigurovateľnosť

Používatelia si môžu vybrať z nasledujúcich možností na základe potrieb výroby:

Rôzne umiestňovacie hlavy: Vyhradené umiestňovacie hlavy pre rôzne veľkosti a procesy (ako napríklad TC a LAB).

Systém podávania: Podporuje vkladanie doštičiek na rám a rôzne typy systémov prepravy substrátov (koľajnice, pracovné stoly atď.).

Dávkovací systém (voliteľný): Integrované presné dávkovacie ventily umožňujú presné nanášanie tavidla alebo podkladovej vrstvy na podklad pred jeho nanesením.

5. Produktivita a spoľahlivosť

Vysoká priepustnosť: Optimalizované riadenie pohybu a vysokorýchlostné umiestňovacie hlavy dosahujú vysoký počet výrobných cyklov (UPH) pri zachovaní ultra vysokej presnosti.

Vysoká spoľahlivosť (dostupnosť): Je navrhnutý pre náročné prostredie nepretržitej priemyselnej výroby 24 hodín denne, 7 dní v týždni a ponúka vysoký priemerný čas medzi poruchami (MTBF) a nízky priemerný čas do opravy (MTTR).

III. Typické aplikácie

BESI Datacon 2200EVO sa používa predovšetkým v špičkových a pokročilých aplikáciách balenia:

Flip Chip: Toto je jeho najklasickejšia aplikácia, ktorá sa široko používa pri balení čipov, ako sú CPU, GPU a špičkové ASIC.

Integrované puzdro 2,5D/3D: Používa sa na pripojenie čipov k kremíkovým medziľahlým prvkom alebo na vykonávanie stohovania čip na čip.

Heterogénna integrácia: Integruje čipy s rôznymi procesnými uzlami a funkciami (ako sú logické čipy, pamäťové čipy a RF čipy) do jedného puzdra.

Balenie senzorov: Používa sa na presnú montáž produktov, ako sú CIS (obrazové senzory) a MEMS senzory.

Balenie optoelektroniky: Aplikácie ako montáž laserov a optických modulov.

IV. Pozícia na trhu a súhrn

Spoločnosť BESI Datacon je svetovým lídrom v oblasti flip chip a pokročilej technológie pripájania čipov.

Technologické líderstvo: Spoločnosť BESI Datacon má silné technické výhody a podiel na trhu, najmä v pokročilých procesoch, ako je termokompresné spájanie (TCB) a laserové spájanie (LAB).

Zameranie na špičkové aplikácie: Platforma 2200EVO sa zameriava na špičkové aplikácie vyžadujúce najvyššiu presnosť, spoľahlivosť a procesné schopnosti a konkuruje spoločnostiam ako ASM Pacific Technology.

Podpora inovácií: Jeho vybavenie je základným výrobným nástrojom pre mnoho pokročilých architektúr balenia, ako sú napríklad 2,5D/3D integrované obvody.

Stručne povedané, BESI Datacon 2200EVO je plne automatizovaný systém na pripájanie čipov pre pokročilé puzdrá polovodičových systémov, ktorý sa vyznačuje ultravysokou presnosťou a pokročilými procesnými možnosťami, najmä termokompresným spájaním. Predstavuje súčasný najmodernejší systém v technológii pripájania čipov a je kľúčovou súčasťou výrobných produktov, ako sú špičkové procesory, čipy s umelou inteligenciou a vysokorýchlostné komunikačné čipy.