ASM SIPLACE CA2 avancerad förpackningsplaceringsmaskin

Moderna system-i-paket och avancerade kapslingsprodukter kräver ofta att flera mycket olika komponenttyper monteras på samma substrat. Passiva komponenter och kapslade integrerade kretsar kan anlända i bandmatare, medan rena halvledarchip måste plockas direkt från en sågad wafer, inspekteras, orienteras och placeras med mycket striktare processkontroll.

DenASM SIPLACE CA2utvecklades för denna blandade produktionsmiljö. Istället för att separera standard SMT-placering och direkt wafer-formbearbetning i helt oberoende utrustningssteg, kombinerar CA2 båda materialflödena inom en avancerad placeringsplattform. Den kan bearbeta matarlevererade SMD:er, utföra formmontering från wafer och hantera flip-chip-placering för kompakta, högintegrerade elektroniska sammansättningar.

Detta gör SIPLACE CA2 särskilt relevant för tillverkare som utvärderarutrustning för halvledarbrickbindningför SiP-moduler, kraftelektronik, inbyggda komponenter, waferkapsling och andra applikationer där konventionell SMT-kapacitet ensam inte är tillräcklig.

Vilken typ av maskin är ASM SIPLACE CA2?

SIPLACE CA2 beskrivs bäst som en höghastighets hybridplaceringsplattform för halvledar- och SMT-montering. Den är inte begränsad till en enda materialkälla eller en traditionell förpackningsprocess.

Beroende på den installerade maskinens konfiguration kan CA2 koordinera flera produktionsuppgifter:

• Välj standard SMD-komponenter från bandmatare.

• Ta bort fungerande brickor direkt från en sågad wafer.

• Placera de bara formar i formens fästriktning.

• Vrid och placera brickor för flip-chip-montering.

• Processkomponenter levereras via brickor eller specialiserade bärare.

• Applicera flussmedel eller annat doppningsmedel före placering.

• Inspektera formar och komponenter under placeringsprocessen.

• Registrera förhållandet mellan den ursprungliga waferpositionen och den slutliga substratpositionen.

Resultatet är en produktionsplattform som kan koppla samman processer som traditionellt förknippas med en SMT-placeringsmaskin och en halvledarbäddningsmaskin.

Varför avancerade förpackningslinjer behöver en hybridplaceringsplattform

En konventionell SMT-linje är mycket effektiv när de flesta material levereras i standardiserade matare. Avancerad kapsling innebär en annan utmaning eftersom slutprodukten kan kombinera passiva komponenter, kapslade halvledare, sensorer, effektchips och oförpackade integrerade kretsar på ett substrat.

När dessa material bearbetas på separat utrustning kan produktionen kräva ytterligare överföringar, mellanlagring, separata programmeringsmiljöer och mer komplex spårbarhet. Bara chip kan också behöva konverteras till tejpförpackning innan de kan gå in i en konventionell ytmonteringsprocess.

SIPLACE CA2 åtgärdar detta produktionsgap genom att integrera direkt waferhantering i en SMT-orienterad plattform. Chips kan tas från wafern och introduceras i placeringssekvensen tillsammans med komponenter som matas från mataren, vilket minskar antalet frånkopplade processteg.

CA2 jämfört med en konventionell delad produktionsväg

Den lämpligaste produktionsvägen beror fortfarande på produktvolym, sortiment av formstycken, processkemi, substratdesign och befintlig fabriksinfrastruktur. CA2 är särskilt värdefull när både SMT-komponenter och waferlevererade formstycken måste bearbetas upprepade gånger inom samma produktfamilj.

ASM SIPLACE CA2 Huvudspecifikationer

Publicerade maximala värden beskriver plattformens kapacitet. Den faktiska produktionsutgången beror på det installerade huvudet, brickans dimensioner, waferns skick, substratdesign, processalternativ, inspektionskrav och komponentmix.

Direkt waferbearbetning och materialflöde

En av CA2:s viktigaste funktioner är dess förmåga att bearbeta formar direkt från en sågad wafer. I ett traditionellt matarbaserat arbetsflöde kan bara formar först behöva överföras till tejp eller annan standardiserad bärare innan de placeras.

Direkt waferbearbetning kan ta bort eller minska det mellanliggande konverteringssteget. Detta kan ge flera operativa fördelar:

• Färre tejprelaterade förberedelser och materialhanteringsoperationer.

• Minskade lagringskrav för konverterade formmaterial.

• Mindre avfall från tejp och bärare i samband med ompaketering av matriser.

• Färre påfyllnings- och skarvningsaktiviteter för formmaterial.

• Bättre koppling mellan wafermap-data och slutliga placeringsposter.

• Mer flexibel användning av flera brickor inom komplexa SiP-produkter.

CA2 använder waferhantering och brickbuffringsfunktioner för att separera tidskrävande brickförberedelse från placeringssekvensen. Denna parallella process hjälper till att upprätthålla produktionsutgången medan brickorna förbereds för upphämtning och placering.

Die Attach och Flip-Chip-produktion

Placering av matriser

I en die-attach-process tas halvledarbrickan bort från wafern och placeras i önskad orientering på substratet. Beroende på produkt- och maskinalternativ kan processen inkludera materialdoppning, brickinspektion och kontrollerad placering med låg kraft.

Flip-Chip-placering

Flip-chip-montering kräver att brickan är korrekt orienterad så att dess aktiva sida och sammankopplingsstruktur är vända mot substratet. Placeringsnoggrannhet, brickans skick, flödesöverföring och substratmappning blir särskilt viktiga när bumpdimensioner och komponentavstånd är små.

Blandad SMT och formplacering

CA2 kan kombinera waferförsedda brickor med konventionella komponenter utvalda från kompatiblaASM SMT-matareDetta gör att en produkt kan inkludera motstånd, kondensatorer, kapslade integrerade kretsar och flera typer av bara brickor utan att behandla varje materialgrupp som ett helt separat monteringsprojekt.

Placeringshuvud och noggrannhetsalternativ

Maskinen kan utrustas med ett CP20-placeringshuvud för höghastighets- och högprecisionshantering av komponenter. CP20 är avsedd för små och känsliga komponenter och stöder beröringsfri upptagning och placering utan kraft.

Publicerade CP20-funktioner inkluderar:

• Komponentintervall från metrisk 0201.

• Maximala komponentmått upp till cirka 8,2 × 8,2 mm.

• Komponenthöjd upp till cirka 4 mm.

• Placeringsutgång upp till 38 000 komponenter per timme per tillämplig huvudkonfiguration.

• Noggrannhet ner till ±10 µm vid 3 sigma.

Den erforderliga noggrannhetsklassen bör väljas utifrån formens dimensioner, kopplingshöjd, kul- eller stötstorlek, substrattolerans och krav på produktutbyte. En maskin konfigurerad för standardplacering på 20 µm bör inte automatiskt antas tillhandahålla den valfria processklassen på 10 µm.

Waferutbyte och produktion av flera dies

Komplexa SiP-produkter kan innehålla flera olika chips. Att byta wafermaterial manuellt för varje chipstyp skulle skapa en stor flaskhals i produktionen. CA2-waferutbytessystemet är utformat för att underhålla flera wafertyper och presentera det erforderliga materialet för placeringsprocessen allt eftersom produktionsprogrammet ändras.

Med lämplig konfiguration kan wafersystemet hantera upp till 50 olika wafers. Denna multi-chip-kapacitet är särskilt användbar för produkter som kombinerar processorer, minne, sensorer, kommunikationschip och kraftkomponenter i ett kompakt paket.

När du utvärderar en tillgänglig maskin, bekräfta:

1. Det installerade waferutbytessystemet och antalet waferpositioner som stöds.

2. Stödda waferdiametrar och waferramsspecifikationer.

3. Waferutkastare, die-flip och buffertmodul-konfiguration.

4. Kompatibilitet med det erforderliga wafer-map-formatet.

5. Maximala och minimala formdimensioner.

6. Stödd formtjocklek och formskick.

7. Tillgänglig data för igenkänning av dåliga brickor och kända bra brickor.

Substrat- och transportbandskonfigurationer

CA2 kan konfigureras för olika substratflöden snarare än att vara begränsad till ett konventionellt PCB-format.

Enkelspårig transportör

En konfiguration med ett enda spår kan stödja stora paneler, inbyggda kretskort och specialiserade substrat. Publicerade format når upp till 620 × 700 mm för utvalda noggrannhetsklasser och maskinarrangemang.

Dubbelspårig transportör

Dubbelfilig transport är lämplig för standardkretskort och SiP-substrat där parallell korthantering kan förbättra linjeutnyttjandet. Stödda dimensioner varierar beroende på valt transportbandsläge och noggrannhetskrav.

Chip-on-Wafer och specialiserade bärare

Tillgängliga alternativ kan även stödja chip-on-wafer-processer, JEDEC-brickor, J-båtar, tjocka brädor och skeva substrat. Dessa funktioner måste kontrolleras mot den faktiska installerade maskinkonfigurationen.

Inspektion, doppning och processkontroll

Hög placeringshastighet ensam är inte tillräckligt för avancerad förpackning. Processen måste också verifiera formskick, upptagningskvalitet, orientering och materialapplicering.

Beroende på valda alternativ kan CA2 stödja:

• Detektering av komponenters närvaro och upptagning.

• Inspektion av sprickbildning och flisning i formen.

• Detektering av flussmedel eller doppmaterial.

• Lödpastainspektion före eller efter placering.

• Substratmappning och korrigering av placeringsposition.

• Processdatautbyte med fabrikssystem.

• Sluten produktionskedja fungerar när kompatibel inspektionsutrustning är installerad.

En linjär doppningsenhet kan användas där formar kräver flussmedel eller annat överföringsmedium före placering. Den valda doppningsplattan, materialegenskaperna, överföringshöjden och inspektionsinställningarna bör vara anpassade till den faktiska formens och substratprocessen.

Spårbarhet på en enda die-nivå

Halvledarmontering kräver ofta mer detaljerade materialregister än konventionell spårning av komponentpartier. CA2 stöder spårning av en enskild chipa från dess ursprungliga position på wafern till dess slutliga plats på det monterade substratet.

Detta kan hjälpa produktionsteam att få kontakt med:

• Waferidentifiering och waferkartinformation.

• Ursprunglig rad- och kolumnposition för tärningen.

• Resultat av matrisupphämtning och inspektion.

• Slutgiltigt serienummer för kort eller substrat.

• Placeringskoordinater i den färdiga produkten.

• Process- och utrustningsdata insamlade under montering.

Det slutliga spårbarhetsomfånget beror på installerad programvara, fabriksgränssnitt, kunddatabas och integration mellan produktion och system.

Integration med en avancerad förpackningslinje

SIPLACE CA2 kan användas som en central hybridplaceringsmaskin eller kombineras med ytterligare höghastighets- och högnoggrannhetsutrustning. ASMPT identifierar SIPLACE TX micron som en kompletterande plattform för SiP-produktion där båda maskinerna är anordnade inom samma linje.

En linjekonfiguration kan innefatta:

1. Substratbelastning och identifiering.

2. Applicering av lödpasta, lim eller flussmedel.

3. Inspektion av det tryckta eller utlämnade materialet.

4. Höghastighetsplacering av konventionella SMD-komponenter.

5. Direkt wafer-die-attachment eller flip-chip-placering på CA2.

6. Inspektion efter placering.

7. Reflow, härdning eller efterföljande förpackningsprocesser.

8. Slutkontroll, test och spårbarhetsregistrering.

Rätt linjedesign beror på processsekvens, taktid, substrathantering, renrumskrav och om CA2 utför alla placeringssteg eller endast de specialiserade formbearbetningsoperationerna.

Typiska produkter och tillämpningar

• System-i-paket-moduler:Enheter som kombinerar flera nakna chips, kapslade integrerade kretsar och passiva komponenter.

• Kommunikationsmoduler:Kompakta RF-, 5G-, nätverks- och trådlösa elektronikkapslingar.

• Bilelektronik:Sensor-, styr- och högintegrationsmoduler som kräver detaljerad spårbarhet.

• Krafthalvledarprodukter:Kraftchips och stödjande SMD-komponenter monterade på specialiserade substrat.

• Förpackning på wafernivå:Processer som involverar placering på wafers eller wafer-deriverade substrat.

• Förpackning på panelnivå:Avancerad paketering på paneler i större format.

• Inbyggd elektronik:Komponenter och brickor placerade i eller på inbäddade kretskortskonstruktioner.

• Sensor- och medicinska moduler:Kompakta enheter innehållande känsliga, nakna brickor och styrelektronik.

• Dator- och smartenhetsmoduler:Produkter med hög densitet som kräver flera komponentformat.

När är SIPLACE CA2 ett lämpligt val?

CA2 bör beaktas när produktionskravet inkluderar flera av följande villkor:

• Produkten kombinerar matningsmatade SMD-skivor och rena brickor.

• Formar måste plockas direkt från en eller flera wafers.

• Die-attach- och flip-chip-processer krävs i samma produktfamilj.

• Produktionen kräver flera olika typer av matriser med täta materialbyten.

• Placeringsnoggrannheten måste nå processklasser på 20 µm, 15 µm eller 10 µm.

• Spårbarhet från enskilda tjocklekar krävs.

• Tillverkaren vill minska matrestejpning och mellanliggande materialhantering.

• Utrustningen måste kommunicera med både SMT- och halvledarfabrikssystem.

• Stora paneler, SiP-substrat eller specialiserade bärare måste bearbetas.

En dedikerad formbindare kan fortfarande vara mer lämplig när applikationen kräver specialiserad bindningskraft, uppvärmning, härdning, dispensering eller formstorlekar utanför den tillgängliga CA2-konfigurationen. En processgranskning bör därför genomföras innan maskin väljs.

Tillgänglig ASM SIPLACE CA2-utrustning

Begagnade eller begagnade SIPLACE CA2-maskiner kan skilja sig avsevärt även om den yttre modellbeteckningen är densamma. Det installerade wafersystemet, placeringshuvudet, transportbandet, noggrannhetsklassen, inspektionsalternativen och programvaran avgör vad den enskilda enheten kan bearbeta.

Innan offert bör följande utrustningsinformation bekräftas:

Maskin-, matar- och reservdelssupport

Utrustningsleveransen kan matchas till önskad substratstorlek, waferformat, komponentsortiment, noggrannhetsnivå och processtillämpning. Beroende på tillgänglighet kan supporten inkludera:

• Kompletta ASM SIPLACE CA2-maskiner.

• Kompatibla placeringshuvuden och huvudkomponenter.

• Delar för waferbyte och waferhantering.

• ASM SIPLACE matare och reservdelar till matare.

• Standard- och applikationsspecifika munstycken.

• Kameror, sensorer och inspektionskomponenter.

• Motorer, drivenheter, styrkort och kablar.

• Transportband och substrathanteringskomponenter.

• Installation, packning och internationell transportsupport.

Information som krävs för utrustningsmatchning

För en mer exakt maskinrekommendation, ange:

1. Produkt- och processbeskrivning.

2. Krävd die-attach, flip-chip eller blandad placeringsprocess.

3. Formdimensioner, tjocklek och waferdiameter.

4. Antal olika typer av matriser per produkt.

5. Minsta och största SMD-kapsel.

6. Substratets dimensioner, tjocklek och material.

7. Nödvändig placeringsnoggrannhet.

8. Förväntad produktionsvolym per timme eller år.

9. Nödvändig matar-, fack- och waferkapacitet.

10. Fabriksgränssnitt och spårbarhetskrav.

11. Önskat utrustningsskick och destinationsland.

Vanliga frågor om ASM SIPLACE CA2

Vilket produktionsproblem löser SIPLACE CA2?

Den riktar sig till produkter som kräver både konventionella SMT-komponenter och rena halvledarbrickor. CA2 kombinerar matarbaserad komponentplacering och direkt waferbrickbearbetning i en samordnad maskinplattform.

Kan CA2 ersätta alla konventionella bundningsmaskiner?

Ingen enskild maskin är lämplig för varje halvledarprocess. CA2 är optimerad för höghastighetshybridplacering, die-attach och flip-chip-applikationer. Processer som kräver specialiserad uppvärmning, bindningskraft, härdning eller ovanliga brickformat måste utvärderas separat.

Kräver maskinen att matriser levereras i tejp?

Nej. En av dess huvudfunktioner är att plocka brickor direkt från en sågad wafer. Den kan också bearbeta vanliga SMD-komponenter som levereras via kompatibla bandmatare.

Kan flera olika wafers användas i en produktionsuppställning?

Ja. Med tillämpligt waferutbytessystem kan maskinen hantera upp till 50 olika wafers, vilket gör den lämplig för produkter med flera dies.

Vad är skillnaden mellan die-attach och flip-chip-placering på CA2?

Matrismontering placerar matrisen i önskad riktning uppåt, medan flip-chip-bearbetning vrider och placerar matrisen med dess sammankopplingssida vänd mot substratet. Den exakta sekvensen beror på de installerade modulerna och produktprocessen.

Kan CA2 fungera i samma linje som en SIPLACE TX-mikron?

Ja. De två plattformarna kan komplettera varandra inom avancerad kapsling och SiP-linjer, där TX-mikronen stöder höghastighets- och högnoggrann placering och CA2 hanterar direkt wafer- och hybridplaceringsprocesser.

Stöder CA2 renrumsproduktion?

Plattformen finns tillgänglig med renrumskompatibla konfigurationer och konfigurationer enligt halvledarstandard. Certifieringen och skicket för en enskild begagnad maskin bör bekräftas före köp.

Hur ska en begagnad SIPLACE CA2 utvärderas?

Granska maskinidentifiering, placeringshuvuden, noggrannhetsklass, wafermoduler, transportband, programvara, inspektionsfunktioner, driftsförhållanden och medföljande tillbehör. Modellnamnet ensamt definierar inte den fullständiga processkapaciteten.

Ingår matare och wafertillbehör?

Leveransomfattningen varierar beroende på maskin och offert. Matare, munstycken, waferramar, hanteringstillbehör och reservdelar bör listas individuellt i den slutliga utrustningsofferten.

Vilken information ska skickas med en förfrågan?

Ange specifikationer för brickor och wafers, komponentsortiment, substratdimensioner, erforderlig process, noggrannhetsmål, produktionsutgång, önskat maskinskick och leveransdestination.

Kontakta oss med ditt waferformat, chi-sortiment, substratstorlek och önskad monteringsprocess för att kontrollera tillgängliga ASM SIPLACE CA2-konfigurationer och leveransalternativ.