Sprievodca procesom spájania drôtov ASM AERO | Medený drôt, kapilára a slučka

Presun balíka na drôtený spojovač ASM AERO nie je len úloha nastavenia stroja.Stabilné spojenie drôtov závisí od kombinovaného správania sa materiálu drôtu, geometrie kapilár, tvorby guľôčok vo voľnom vzduchu, nastavení prvej väzby, nastavení druhej väzby, profilu slučky, teploty držiaka, stavu matrice, povrchu vývodového rámu alebo substrátu, zarovnania videnia a nastavenia stroja.

V prípade medeného drôtu alebo iných výrobných drôtených materiálov by sa prenos procesu nemal schvaľovať len preto, že stroj dokáže vygenerovať guľôčku a dokončiť suchý cyklus. Cieľový balík musí byť validovaný prostredníctvom kontrolovanej sekvencie spájania, ktorá kontroluje tvorbu prvej väzby, konzistenciu druhej väzby, geometriu slučky, stabilitu umiestnenia a procesnú odozvu skutočných materiálov.

Táto príručka vysvetľuje hlavné procesné premenné, ktoré by sa mali skontrolovať pri prenose balíka do zariadenia na spájanie drôtom ASM AERO, vrátane výberu kapiláry, podávania drôtu, správania sa FAB, slučky, tepelných podmienok, nastavenia videnia a plánovania validácie.

Stručne povedané: Čo riadi stabilitu spájania drôtov na stroji ASM AERO?

Stabilita spojov drôtov je riadená celým procesným reťazcom, a nie nastavením jedného stroja. Medzi najdôležitejšie premenné zvyčajne patrí stav matrice, povrch substrátu alebo vývodového rámu, materiál a priemer drôtu, geometria kapilár, správanie EFO, parametre prvého spoja, parametre druhého spoja, profil slučky, teplota držiaka, zarovnanie vizuálneho systému a overenie procesu.

• Nemeňte materiál drôtu bez kontroly nastavení kapiláry, FAB a spoja.

• Nepoužívajte kapiláru len preto, že fungovala na predchádzajúcom balení.

• Neschvaľujte profil slučky z jedného miesta na jednej vzorkovacej jednotke.

• Nepredpokladajte, že stabilná prvá väzba zaručuje stabilný výkon druhej väzby.

• Neuvoľňujte proces, kým nie je overený skutočný obal, materiály a výrobné podmienky.

Prečo je prenos procesov AERO viac než len nastavenie stroja

Nastavenie stroja je len jednou časťou prenosu procesu. Balík môže vyžadovať nové kapiláry, rôzne držiaky obrobkov, aktualizované body učenia Vision, revidované programovanie slučky, nové nastavenia podávania drôtu alebo zmenené tepelné podmienky, a to aj v prípade, že ten istý drôtový spojovač AERO už pracuje s iným produktom.

Prenos sa stáva citlivejším, keď sa zmení metalizácia kontaktných plôšok matrice, pokovovanie vývodov, povrchová úprava substrátu, materiál drôtu, hrúbka matrice, geometria kontaktných plôšok, vôľa puzdra alebo obmedzenia súvisiace s formou. Spájací stroj musí byť nakonfigurovaný podľa skutočného fyzického procesu, a nie podľa generického predchádzajúceho receptu.

Princíp prenosu procesov:Overte kombináciu balenia, materiálu a nástrojov ako jeden systém. Neoverujte zariadenie na spájanie drôtov izolovane.

10 premenných, ktoré ovplyvňujú stabilitu spájania drôtov

1. Metalizácia matrice a stav povrchu

Prvé spojenie závisí vo veľkej miere od stavu podložky matrice. Typ metalizácie, čistota podložky, oxidácia, kontaminácia, veľkosť podložky, pasivačný otvor, topografia a história manipulácie s matricou môžu ovplyvniť správanie sa spoja.

Pred zmenou nastavení stroja skontrolujte, či problém s prvou väzbou nesúvisí so samotnou podložkou. Proces, ktorý bol stabilný na jednom zdroji čipov, sa môže správať inak, keď sa pridá nová šarža doštičiek, povrchová úprava podložky alebo dodávateľ čipov.

2. Povrch na spájanie rámu vývodov, substrátu alebo puzdra

Druhá väzba je ovplyvnená stavom prijímacej lepenej plochy. Pokovovanie vývodového rámu, povrchová úprava kovu substrátu, geometria spojovacích prstov, kontaminácia, rovinnosť, podpera puzdra a tepelné správanie môžu ovplyvniť tvorbu stehov a konzistenciu spoja.

Keď sa objaví odchýlka druhej väzby, problém nemusí byť spôsobený len ultrazvukovou energiou alebo silou. Ako súčasť vyšetrovania skontrolujte materiál obalu, stav pokovovania, upínací prípravok a stabilitu držiaka.

3. Materiál drôtu, priemer a konzistencia šarže

Materiál drôtu a jeho priemer ovplyvňujú tvorbu FAB, kapilárnu interakciu, deformáciu väzby, správanie slučky a procesné okno. Zmena typu drôtu, priemeru, povrchovej úpravy, skladovacích podmienok alebo šarže dodávateľa by sa mala považovať za kontrolovanú zmenu procesu.

Pred spustením prenosu výroby by sa mal drôt overiť. Potvrďte správne vkladanie, smerovanie, orientáciu cievky, čistotu podávacej dráhy a kompatibilitu s nainštalovanou kapilárou a receptúrou na spájanie.

4. Kapilárna geometria a opotrebovanie nástroja

Kapilárna geometria je jednou z premenných s najväčším vplyvom pri spájaní guľôčok. Ovplyvňuje správanie guľôčok vo voľnom vzduchu, deformáciu prvej väzby, plochu väzby, tvorbu stehov, tvar slučky a podmienky vôle.

Kapiláry by sa mali vyberať s ohľadom na priemer drôtu, geometriu kontaktných plôšok, terč s lepenou guľôčkou, dizajn rámu vývodov alebo substrátu, požiadavky na slučku a konštrukciu puzdra. Kapilára, ktorá fungovala na jednom zariadení, nemusí byť vhodná pre iné puzdro.

Opotrebovanie nástroja, kontaminácia, poškodenie alebo nekonzistentná geometria môžu spôsobiť nestabilné spojenie, aj keď sa parametre stroja zdajú byť nezmenené.

5. Podávanie drôtu, svorka a tvorba chvosta

Pre opakovateľné vytváranie FAB a generovanie slučky je nevyhnutné stabilné podávanie drôtu. Pred vykonaním veľkých zmien v parametroch spoja by sa mala skontrolovať dráha drôtu, stav svorky, načasovanie svorky, dĺžka koncovky, kapilárne rozhranie a odozva podávania.

Príznaky, ako sú nekonzistentné guľôčky vo voľnom vzduchu, neočakávané prerušenia drôtu, nestabilná výška slučky alebo nepravidelné správanie prvého spoja, môžu súvisieť s podávaním drôtu, pohybom svorky alebo stavom ovládania chvosta.

6. EFO a tvorba loptičiek vo voľnom vzduchu

Tvorba guľôčok vo voľnom vzduchu je základnou súčasťou spájania guľôčok. Systém EFO, stav elektródy, koniec drôtu, podávanie drôtu, nastavenie kapiláry a plynové prostredie môžu ovplyvniť veľkosť, tvar a konzistenciu guľôčky.

Počas prenosu procesu vytvorte stabilnú FAB pred pokusom o finálnu optimalizáciu prvej väzby. Proces prvej väzby nemožno spoľahlivo vyladiť, ak je prichádzajúca voľná vzduchová guľa nekonzistentná.

7. Rovnováha parametrov prvej väzby

Výkonnosť prvého spoja je ovplyvnená silou, ultrazvukovou energiou, časom spoja, teplotou, kapilárnym stavom, stavom FAB, kvalitou matrice a presnosťou zarovnania. Tieto premenné by sa mali upravovať kontrolovanou metódou, a nie rozsiahlymi simultánnymi zmenami.

Ak sú výsledky prvého spojenia nekonzistentné, použite štruktúrovanú kontrolu: overte stav matrice, skontrolujte opotrebovanie kapilár, overte správanie FAB, potvrďte zarovnanie a potom vyhodnoťte silu, energiu, čas a tepelné podmienky.

8. Druhá väzba a tvorba stehu

Kvalita druhej väzby závisí od prijímacieho povrchu, parametrov stehu, kapilárnej geometrie, napätia drôtu, trajektórie slučky, stavu držiaka a tepelnej stability. Stabilná prvá väzba nezaručuje stabilnú druhú väzbu.

Skontrolujte vzhľad stehov a konzistenciu spoja v rôznych polohách obalu. Odchýlka na jednej strane rámu vodičov alebo substrátu môže naznačovať skôr problémy s podopretím upínacieho prípravku, rovinnosťou, teplotou alebo lokálnym zarovnaním než globálny problém s receptúrou.

9. Profil slučky, rozpätie a výška slučky

Slučky by mali byť navrhnuté podľa architektúry puzdra. Musia sa zohľadniť výška slučky, rozpätie, geometria päty, vzdialenosť drôtov, vzdialenosť medzi matricou a vývodmi, susedné drôty, tok formy a obmedzenia puzdra.

Profil slučky by sa mal skontrolovať v celom puzdre, nielen v jednom centrálnom mieste pripojenia. Polohy hrán, dlhé rozpätia, susediace vodiče a ťažko dostupné rohy puzdra môžu odhaliť problémy, ktoré nie sú viditeľné pri jednoduchom teste nastavenia.

10. Teplota a tepelná stabilita upínacieho zariadenia

Teplota ovplyvňuje správanie materiálu, stabilitu substrátu, odozvu vývodového rámu, tvorbu spoja a dlhodobú konzistenciu. Pred pripísaním odchýlky iba parametrom spoja by sa mal skontrolovať držiak obrobku, vyhrievacia doska, kontakt upínacieho prípravku a podpera puzdra.

V prípade tepelne citlivých obalov alebo dlhších výrobných sérií vyhodnoťte, či teplota zostáva v celom držiaku obrobku stabilná a či sa podpera obalu mení z jedného miesta na druhé.

Ako spustiť praktický proces ASM AERO s prenosom FAT

Test FAT pre prenos procesu by mal potvrdiť, že ponúkaný stroj dokáže spustiť skutočnú trasu balenia s reprezentatívnym materiálom, vhodnými nástrojmi a zdokumentovanými výsledkami. Nemal by sa obmedzovať na inicializáciu stroja alebo všeobecnú demonštráciu spájania drôtov.

Krok 1 – Potvrdenie vstupov balíka a materiálu

Pred začatím testu si pripravte výkresy puzdra, informácie o podložke matrice, podrobnosti o ráme vývodov alebo substráte, materiál drôtu, priemer drôtu, návrh kapiláry, požiadavky na držiak obrobku a očakávaný profil slučky.

Krok 2 – Inštalácia overenej kapiláry a nástrojov

Použite konfiguráciu kapiláry a držiaka obrobku vhodnú pre cieľové zariadenie. Pred testovaním si zaznamenajte typ kapiláry, stav nástroja, typ drôtu, identitu upínacieho prípravku a nastavenie stroja.

Krok 3 – Vytvorenie stabilnej formácie loptičiek vo voľnom vzduchu

Pred dokončením nastavení prvej väzby overte opakovateľnú tvorbu FAB. Sledujte konzistenciu guľôčky, stabilitu drôteného konca a interakciu medzi EFO, ovládaním svorky a nastavením kapiláry.

Krok 4 – Overenie prvého spoja na reprezentatívnych podložkách matrice

Vykonajte kontrolované prvé skúšky spoja na skutočných alebo reprezentatívnych podložkách matrice. Pred prechodom na vyhodnotenie celého cyklu skontrolujte vzhľad spoja, deformáciu, umiestnenie, opakovateľnosť a odozvu procesu.

Krok 5 – Overenie druhého spoja na skutočných povrchoch obalu

Overte vytvorenie stehov, konzistenciu druhého spoja a presnosť umiestnenia na skutočnom vývodovom ráme, substráte alebo prijímacom kovovom povrchu. Ak je to možné, zahrňte aj problematické miesta spojov.

Krok 6 – Potvrdenie profilu slučky naprieč umiestneniami balíka

Vyhodnoťte výšku slučky, rozpätie, tvar, vôľu a opakovateľnosť v stredových, okrajových a dlhodobých polohách. Zaznamenajte program slučky a všetky procesné limity identifikované počas testovania.

Krok 7 – Skontrolujte zarovnanie zraku a učte stabilitu

Overte, či je možné konzistentne rozpoznať kontaktné plochy, vývody, substráty alebo referencie puzdra. Overte body učenia, nastavenia kamery, osvetlenie a výkon zarovnania pomocou cieľového puzdra.

Krok 8 – Zaznamenajte parametre, výsledky a limity rekvalifikácie

Zdokumentujte materiál drôtu, podrobnosti o kapilárach, podmienky EFO, parametre spoja, nastavenia ohrievača, program slučky, nastavenia videnia, výsledky kontroly a podmienky, ktoré vyžadujú rekvalifikáciu.

Bežné príznaky spájania drôtov a prvé premenné, ktoré je potrebné preskúmať

Kedy je potrebné prekvalifikovať proces spájania drôtov

Recept na spájanie drôtov by sa mal skontrolovať a prípadne prekvalifikovať, keď sa zmení akýkoľvek vstup kritický pre proces. Patria sem zmeny v materiáli drôtu, priemere drôtu, type kapiláry, povrchovej úprave matrice, pokovovaní vývodov alebo substrátu, geometrii puzdra, držiaku obrobku, stave ohrievača, riadiacej jednotke stroja, spájacej hlave, konfigurácii videnia alebo hlavnom softvérovom prostredí.

Rekvalifikácia si nie vždy vyžaduje prestavbu celého procesu od nuly. Pred uvoľnením do výroby by sa však zmenená premenná mala identifikovať, posúdiť z hľadiska rizík a validovať vzhľadom na skutočnú trasu balenia.

Čo by malo byť zdokumentované počas prenosu procesu AERO?

• Presný model stroja, sériové číslo a nainštalovaná konfigurácia

• Výkres balenia, rozloženie matrice a prijímacia lepená plocha

• Materiál drôtu, priemer, šarža dodávateľa a skladovacie podmienky

• Typ, geometria, stav a kritériá výmeny kapiláry

• Nastavenie EFO, podmienka FAB a nastavenia koncovej časti vodiča

• Sada parametrov prvej a druhej väzby

• Požiadavky na profil slučky, výšku slučky, rozpätie a priestor pre balík

• Identifikácia upínača, ohrievača a upínacieho prípravku

• Body učenia Vision, nastavenia kamery a metóda zarovnania

• Pozorovania z kontroly, kritériá zamietnutia a spúšťače rekvalifikácie

Záverečné odporúčanie: Overte si kompletný systém lepenia

Drôtový spojovač ASM AERO môže poskytnúť silnú procesnú platformu, keď sú zosúladené skutočná konfigurácia stroja, kapilárne nástroje, materiál drôtu, držiak obrobku, geometria balíka, nastavenie videnia a metóda validácie.

Pred uvoľnením preneseného produktu do výroby overte stabilnú formáciu FAB, kvalitu prvej väzby, konzistenciu druhej väzby, profil slučky, zarovnanie vízie a opakovateľnosť na úrovni balenia. Tým sa zabráni bežnej chybe pri prenose procesu: validácii strojového cyklu bez validácie skutočnej kombinácie balenia a materiálu.

Súvisiace zdroje ASM Wire Bonder

• Sprievodca platformou ASM AERO Wire Bonder

• Sprievodca nákupom použitej spojovacej zariadenia ASM AERO

• Sprievodca zariadeniami na spájanie drôtov ASM

• Prehliadať dostupné zariadenia na spájanie drôtov

Často kladené otázky o procese prenosu drôteného spojovania ASM AERO

Aká je najdôležitejšia premenná pri spájaní medených drôtov?

Žiadna jednotlivá premenná nefunguje nezávisle. Materiál drôtu, geometria kapilár, stav FAB, povrch kontaktných plôšok, parametre spájania, tepelné podmienky a návrh slučky musia byť hodnotené spoločne ako jeden procesný systém.

Ako kapilárne podmienky ovplyvňujú konzistenciu prvej väzby?

Geometria kapilár, opotrebenie, kontaminácia a poškodenie môžu ovplyvniť interakciu FAB, deformáciu väzby, ultrazvukový prenos, plochu väzby a presnosť lokalizácie. Pred vykonaním rozsiahlych zmien parametrov by sa mal skontrolovať stav kapiláry.

Prečo je dôležitá tvorba lopty vo voľnom vzduchu?

FAB je východiskovou podmienkou pre prvú väzbu. Nekonzistentná veľkosť guľôčky, tvar alebo správanie drôteného chvosta môže viesť k nestabilným výsledkom prvej väzby, aj keď ostatné parametre väzby zostanú nezmenené.

Čo ovplyvňuje výšku slučky a jej stabilitu?

Výšku a stabilitu slučky ovplyvňuje program slučky, podávanie drôtu, načasovanie svorky, stav kapiláry, materiál drôtu, vzdialenosť medzi matricou a vývodom, geometria puzdra, podpera držiaka obrobku a kalibrácia stroja.

Kedy by sa mala receptúra ​​na spájanie drôtov prekvalifikovať?

Recept by sa mal skontrolovať, keď sa zmení materiál drôtu, typ kapiláry, stav matrice, povrchová úprava rámu vývodov alebo substrátu, geometria puzdra, držiak obrobku, spojovacia hlava, nastavenie videnia, stav ohrievača alebo iné vstupy kritické pre proces.

Dá sa jedna kapilára použiť pre rôzne dizajny obalov?

Niekedy, ale vhodnosť závisí od priemeru drôtu, geometrie kontaktných plôšok, požiadaviek na lepenú guľôčku, dizajnu vývodu alebo substrátu, terča slučky a vôle puzdra. Kapilárna kompatibilita by sa mala potvrdiť pre každú procesnú cestu.

Prečo sa kvalita druhej väzby líši medzi šaržami substrátu?

Zmeny môžu byť ovplyvnené povrchovou úpravou, stavom pokovovania, kontamináciou, rovinnosťou, podopretím upínacieho prípravku, tepelným správaním, parametrami stehov a lokálnymi podmienkami zarovnania. Prijímací povrch by sa mal skontrolovať spolu s nastaveniami lepenia.

Čo by malo byť zdokumentované počas prenosu procesu ASM AERO?

Zdokumentujte konfiguráciu stroja, podrobnosti o drôtoch a kapilárach, stav EFO, parametre spoja, program slučky, nastavenie držiaka obrobku, nastavenia videnia, materiály balenia, zistenia z kontroly a limity rekvalifikácie.

Potrebujete pomoc s kontrolou procesu spájania drôtov ASM AERO?

Zdieľajte výkres puzdra, rozloženie kontaktných plôšok, podrobnosti o ráme vývodov alebo substráte, materiál drôtu, priemer drôtu, informácie o kapilárach, profil cieľovej slučky, podmienky držiaka a očakávané výrobné požiadavky. Užitočná kontrola začína celým procesom puzdra, a nie len jedným parametrom spájania.