ASM AMICRA AFC Plus: Unión de chips, opciones de flip-chip y función del proceso

La plataforma modular de unión de precisión ASM AMICRA AFC Plus se utiliza para el ensamblaje de chips y el montaje flip-chip. Forma parte de la gama de soluciones de unión de chips de ultra alta precisión de ASMPT AMICRA y es relevante para aplicaciones como microóptica, MEMS, ensamblaje de LED, optoelectrónica y empaquetado avanzado de semiconductores.

Llamarla simplemente máquina de unión de chips o máquina de unión flip-chip simplifica demasiado su función. La unión de chips describe la tarea de ensamblaje en general, mientras que la unión flip-chip cambia la orientación del chip e introduce diferentes requisitos de manipulación, alineación y herramientas.

La plataforma admite diversas direcciones de proceso, pero la capacidad útil de cada máquina viene determinada por su hardware, software, herramientas y configuración de proceso cualificada. Este artículo explica la relación entre estas funciones antes de comenzar con la configuración específica del proyecto.

Qué es el ASM AMICRA AFC Plus

El AFC Plus está diseñado para manipular, alinear y unir un chip semiconductor o un componente de precisión a una superficie objetivo bajo condiciones de proceso controladas. Según la aplicación, la superficie objetivo puede ser un sustrato, una estructura de dispositivo u otra superficie de ensamblaje.

Su diseño modular permite que la ruta de unión se adapte a diferentes orientaciones de chips, sistemas de materiales, métodos de manipulación, herramientas de unión y funciones de proceso de apoyo. El material histórico de ASM AMICRA describe a AFC Plus como una plataforma de unión de chips y flip-chip totalmente automática, mientras que el material actual de ASMPT la sigue ubicando dentro de la cartera de unión de precisión de la compañía y hace referencia a un concepto de máquina modular con opción flip-chip.

Estas descripciones establecen la dirección técnica de la plataforma. No definen los cabezales, herramientas, funciones de visión, módulos de aplicación de materiales ni el software instalados en una máquina específica.

La unión de chips y la unión flip-chip se utilizan en diferentes rutas de ensamblaje.

La unión de chips es el proceso general de posicionamiento y unión de un chip o componente de precisión a una pieza objetivo. En el proceso de unión con la cara hacia arriba, el chip permanece en la orientación requerida por el proceso posterior de interconexión o ensamblaje.

La unión flip-chip modifica esa relación. El lado activo o de interconexión del chip queda orientado hacia la superficie de acoplamiento, por lo que el proceso debe controlar cómo se selecciona, gira, sujeta, alinea y pone en contacto el chip con el objetivo.

Ninguna de las dos opciones es universalmente más avanzada. Resuelven diferentes problemas de ensamblaje y deben seleccionarse según la orientación del chip, la estructura objetivo, el material de unión y la junta requerida.

Para el proceso flip-chip, la máquina requiere una trayectoria de manipulación de chips adecuada, un entorno de alineación, herramientas, software y una configuración de proceso demostrada. La descripción del modelo por sí sola no garantiza la presencia de estos elementos.

Cómo funcionan conjuntamente la manipulación, la alineación y la unión.

Un proceso de unión de precisión se compone de varias funciones interconectadas. En primer lugar, el chip debe presentarse de forma que permita su manipulación segura. A continuación, la máquina lo transporta y, cuando el proceso lo requiere, cambia su orientación antes de alinearlo con el sustrato o la pieza objetivo.

A nivel conceptual, la secuencia es:

Presentar la matriz → Seleccionar y orientar → Alinear → Aplicar material o calor donde sea necesario → Adherir → Inspeccionar o registrar dónde se instaló

Este no es un programa AFC Plus fijo. Un proceso de fijación de chips con la cara hacia arriba puede seguir una ruta de manipulación diferente a la de un ensamblaje flip-chip. Un proceso de epoxi puede utilizar estampado o dispensación, mientras que un proceso eutéctico pone mayor énfasis en el sistema de materiales, el control térmico y las condiciones de unión.

El sustrato también requiere un método de presentación estable. Se pueden utilizar mandriles, fijaciones u otros soportes para mantenerlo en una posición repetible y permitir que el cabezal de unión acceda a la ubicación deseada.

La visión artificial conecta el troquel con el objetivo dentro de este proceso. Cámaras, óptica e iluminación identifican las características de referencia, mientras que el método de alineación establece su posición relativa antes de la unión. La calidad del reconocimiento puede verse influenciada por el contraste de las características, el estado de la superficie, la calibración, la estabilidad de las herramientas y la dilatación térmica.

Una declaración de precisión a nivel de modelo no puede describir todos los resultados de un proyecto, ya que el rendimiento de la alineación depende de todo el entorno del proceso. Las características objetivo, la óptica instalada, las herramientas, la calibración y las condiciones de unión deben funcionar en conjunto.

Las recetas de software coordinan estas funciones físicas. Pueden controlar las posiciones de manipulación, las referencias de alineación, las etapas de aplicación del material, las secuencias de movimiento y otros parámetros del proceso. Por lo tanto, la ruta de unión utilizable se forma mediante hardware, herramientas, software y calibración que actúan como un sistema integrado.

Materiales de unión y funciones de proceso de apoyo

Estampado y dispensación de resina epoxi

El estampado con epoxi transfiere el material adhesivo mediante un molde o herramienta específica. Puede resultar útil cuando el proceso requiere una forma de depósito definida o una cantidad repetible en una ubicación específica.

La dosificación consiste en suministrar material a través de un sistema de dosificación instalado y puede admitir diferentes posiciones, patrones o volúmenes de depósito. Si bien ambos métodos aplican material de proceso, generan diferentes requisitos en cuanto a herramientas, control y software.

El estampado requiere herramientas y hardware adecuados. La dosificación requiere un sistema de dosificación, una trayectoria del material y un control de proceso compatibles. Su uso depende de la vía de unión prevista, y no solo del nombre AFC Plus.

Unión eutéctica y por calentamiento

La unión eutéctica utiliza un proceso térmico y de materiales controlado para formar la junta. El calor, la fuerza, el estado de la superficie y las herramientas específicas del proceso pueden influir en el resultado.

La documentación oficial histórica asocia AFC Plus con las instrucciones de unión eutéctica y epoxi, e incluye herramientas calefactadas entre las opciones disponibles. Esto respalda la relación del proceso, pero no una temperatura, fuerza o secuencia de unión universales. Dichos valores vienen definidos por el sistema de materiales seleccionado, el equipo térmico, el cabezal de unión, las herramientas y la receta homologada.

Mapeo de obleas, curado UV e inspección posterior a la unión.

El mapeo de obleas puede facilitar la identificación de chips, la selección de posiciones u otros datos utilizados en el proceso de manipulación. Su uso depende del software, las interfaces y la estructura de datos compatibles.

El curado UV puede incorporarse cuando el material adhesivo requiere exposición a la luz ultravioleta después de su aplicación o colocación. Para ello, se necesita un equipo de curado compatible y una secuencia de proceso desarrollada específicamente para el material seleccionado.

La inspección posterior a la unión puede verificar la presencia del chip, su posición u otros resultados definidos después de la unión. La documentación oficial histórica la describe como una función opcional de AFC Plus, si bien el alcance real de la inspección viene determinado por la óptica instalada, el software, la calibración y los criterios de aceptación.

La capacidad de la plataforma y la configuración instalada no son lo mismo.

La documentación de la plataforma describe las instrucciones de proceso que puede admitir la familia de máquinas. No describe necesariamente la configuración de un AFC Plus individual.

Un folleto histórico podría enumerar como opciones el manejo de chips flip-chip, el mapeo de obleas, las herramientas calefactadas o la inspección posterior a la unión. En cambio, una página de portafolio actual podría hacer hincapié en el posicionamiento de precisión y las áreas de aplicación objetivo. Ambas fuentes son útiles, pero no deben combinarse para asumir que se trata de una máquina estándar.

Cada función del proceso requiere la combinación adecuada de hardware, software y herramientas. La operación flip-chip puede requerir un mecanismo de orientación específico y herramientas compatibles. El mapeo de obleas depende del software y la interfaz de datos correspondientes. La inspección se basa en el entorno de visión instalado, mientras que la unión por calentamiento requiere hardware y control térmico apropiados.

Por eso, dos máquinas AFC Plus pueden servir para aplicaciones muy diferentes. Un sistema configurado para microóptica puede tener cabezales, accesorios, ópticas y programas distintos a los de uno preparado para MEMS, ensamblaje de LED o encapsulado de semiconductores.

Las cifras publicadas sobre precisión y tiempo de ciclo también necesitan contexto. Los valores históricos pueden estar relacionados con una configuración de máquina antigua, un proceso definido o una condición operativa específica, mientras que los resúmenes de cartera más recientes pueden describir un posicionamiento más amplio de la plataforma.

La orientación de la matriz, las herramientas, el método de alineación, la manipulación del material, los pasos térmicos y las opciones instaladas pueden modificar el ciclo de proceso efectivo y el resultado. Las cifras de diferentes fuentes deben conservar sus fechas y condiciones originales, en lugar de fusionarse en una especificación universal.

Las áreas de aplicación no establecen la compatibilidad del proyecto.

ASMPT asocia el AFC Plus con la microóptica, el ensamblaje de LED y MEMS, el empaquetado avanzado de semiconductores y otras aplicaciones de producción en volumen. Estas etiquetas indican los mercados donde las funciones de unión de precisión pueden ser relevantes.

No establecen que todos los productos de esos mercados puedan funcionar en todos los AFC Plus. Dos proyectos de fotónica o MEMS pueden utilizar diferentes dimensiones de chips, materiales de sustrato, medios de unión, orientaciones, referencias ópticas y condiciones térmicas.

La relevancia técnica debe evaluarse a partir del troquel, la superficie objetivo, el material de unión y la ruta de proceso requerida. El manejo de entrada y salida, las herramientas, el software, la inspección, el calentamiento y los requisitos de fuerza determinan qué funciones de la máquina necesitan una revisión más exhaustiva.

Una vez definidos los detalles del proyecto, el siguiente paso es una evaluación de la configuración específica del proyecto, en lugar de una comparación más amplia de las descripciones de los modelos.

Pasar de la investigación de plataformas a la coincidencia de configuraciones.

La investigación de plataformas ha cumplido su cometido cuando el ensamblaje previsto se puede describir con claridad. Una revisión útil comienza con las dimensiones y el material del chip, el sustrato o el objetivo, la orientación del chip, el método de unión y el material de unión.

También deben considerarse las referencias de alineación, los requisitos de calentamiento o fuerza, la aplicación del material, la manipulación de entrada y salida, las herramientas existentes y cualquier etapa de inspección o curado. Estos detalles determinan qué cabezal de unión, sistema de manipulación, óptica y módulos de soporte deben investigarse.

Utilice elConfiguración ASM AMICRA AFC PlusVisite la página para comparar esos requisitos con las funciones de la máquina correspondientes, o póngase en contacto con el equipo técnico por correo electrónico o WhatsApp para iniciar una revisión del proyecto. Tras iniciar la conversación, puede adjuntar planos de troqueles, imágenes del sustrato, fotografías de las herramientas y documentos del proceso.

La compatibilidad, las opciones instaladas, el rendimiento, el precio y el plazo de entrega solo deben discutirse después de haber comparado los requisitos del proyecto y la configuración de la máquina correspondiente.

Preguntas frecuentes sobre ASM AMICRA AFC Plus

¿La ASM AMICRA AFC Plus es una máquina de unión de chips o una máquina de unión flip-chip?

Está asociado tanto a la unión de chips como a los procesos de flip-chip. La unión de chips es la tarea de ensamblaje más amplia, mientras que la funcionalidad de flip-chip requiere la orientación, alineación, herramientas, software y configuración de proceso adecuados.

¿Cuál es la diferencia entre la unión de chips y la unión flip-chip en el AFC Plus?

La principal diferencia radica en la orientación del chip y su relación con el objetivo. La unión flip-chip coloca el lado activo o de interconexión hacia la superficie de acoplamiento, lo que modifica la manipulación, la alineación, las herramientas y la secuencia de unión.

¿Todas las versiones de AFC Plus incluyen la tecnología flip-chip?

No. La documentación oficial histórica identifica la unión flip-chip como una opción. El hardware, el software, las herramientas y la configuración del proceso necesarios deben estar presentes en la máquina en cuestión.

¿Qué funciones desempeñan el estampado y la dosificación de resina epoxi?

Ambos procesos transfieren material, pero utilizan métodos diferentes. El estampado aplica el material mediante una herramienta específica, mientras que la dispensación lo suministra a través de un sistema de dispensación instalado.

¿Qué es la unión eutéctica en el AFC Plus?

Se trata de un proceso de unión en el que un sistema de materiales controlado, un proceso térmico y herramientas específicas contribuyen a la formación de la junta. La temperatura, la fuerza y ​​la secuencia se definen según la aplicación y el sistema instalado.

¿Puede el AFC Plus dar soporte a proyectos de fotónica, MEMS o de encapsulado avanzado?

Estas son las instrucciones de aplicación reconocidas para la plataforma, pero no garantizan la compatibilidad con todos los productos. Es necesario revisar el chip, el sustrato, el sistema de materiales, la orientación, las herramientas, la alineación y los módulos requeridos para el proyecto.

Conclusión:La plataforma modular ASM AMICRA AFC Plus para la unión de chips y flip-chips de precisión requiere diferentes orientaciones de chips, requisitos de alineación y herramientas. La visión artificial, la aplicación de materiales, el calentamiento, el mapeo de obleas, el curado y la inspección son componentes clave del proceso y pueden requerir módulos específicos. Las descripciones de la plataforma permiten establecer su relevancia técnica, mientras que la compatibilidad con el proyecto exige una revisión de la configuración en función del chip, el sustrato, el método de unión y las condiciones del proceso.