Удосконалена машина для розміщення пакувань ASM SIPLACE CA2

Сучасні системи в корпусі та продукти вдосконаленого корпусування часто вимагають складання кількох дуже різних типів компонентів на одній підкладці. Пасивні компоненти та корпусовані ІС можуть надходити в стрічкових живильниках, тоді як кристали напівпровідників без підкладки необхідно вибирати безпосередньо з розпиляної пластини, перевіряти, орієнтувати та розміщувати з набагато ретельнішим контролем процесу.

TheASM SIPLACE CA2був розроблений для такого змішаного виробничого середовища. Замість того, щоб розділяти стандартне поверхневе монтажне нанесення (SMT) та безпосередню обробку кристалів на пластинах на повністю незалежні етапи обладнання, CA2 поєднує обидва потоки матеріалів в межах однієї передової платформи розміщення. Він може обробляти SMD-диски, що постачаються фідером, виконувати кріплення кристалів з пластини та обробляти встановлення кристалів методом фліп-чіп для компактних, високоінтегрованих електронних збірок.

Це робить SIPLACE CA2 особливо актуальним для виробників, які оцінюютьобладнання для з'єднання напівпровідникових кристалівдля SiP-модулів, силової електроніки, вбудованих компонентів, корпусування на рівні пластин та інших застосувань, де лише традиційних можливостей поверхневого монтажу (SMT) недостатньо.

Який тип машини має ASM SIPLACE CA2?

SIPLACE CA2 найкраще можна описати як високошвидкісну гібридну платформу для складання напівпровідників та поверхневого монтажу (SMT). Вона не обмежується одним джерелом матеріалу чи одним традиційним процесом упаковки.

Залежно від конфігурації встановленої машини, CA2 може координувати кілька виробничих завдань:

• Вибирайте стандартні SMD-компоненти з стрічково-котушкових живильників.

• Вийміть свідомо справні кристали безпосередньо з розпиляної пластини.

• Розмістіть оголені штампи в орієнтації для кріплення штампа.

• Поверніть та встановіть штампи для складання з перевернутим чіпом.

• Компоненти процесу подаються через лотки або спеціалізовані транспортери.

• Перед розміщенням нанесіть флюс або інший занурювальний засіб.

• Перевіряйте штампи та компоненти під час процесу розміщення.

• Запишіть співвідношення між початковим положенням пластини та кінцевим положенням підкладки.

Результатом є виробнича платформа, яка може поєднувати процеси, традиційно пов'язані з машиною для поверхневого монтажу (SMT) та пристроєм для з'єднання напівпровідникових кристалів.

Чому для передових пакувальних ліній потрібна гібридна платформа розміщення

Звичайна лінія поверхневого монтажу (SMT) є високоефективною, коли більшість матеріалів постачаються стандартизованими живильниками. Сучасне пакування створює інші труднощі, оскільки кінцевий продукт може поєднувати пасивні компоненти, напівпровідники в корпусі, датчики, кристали живлення та неінтегровані мікросхеми на одній підкладці.

Коли ці матеріали обробляються на окремому обладнанні, виробництво може вимагати додаткових переміщень, проміжного зберігання, окремих середовищ програмування та складнішого відстеження. Голі кристали також можуть потребувати перетворення на стрічкову упаковку, перш ніж вони зможуть потрапити до звичайного процесу поверхневого монтажу (SMT).

SIPLACE CA2 вирішує цю виробничу проблему, перетворюючи пряме керування пластинами на платформу, орієнтовану на поверхневий монтаж (SMT). Крипти можна виймати з пластини та вводити в послідовність розміщення разом із компонентами, що постачаються з живильного пристрою, що зменшує кількість неінтегрованих етапів процесу.

CA2 у порівнянні зі звичайним маршрутом розділеного виробництва

Найбільш підходящий маршрут виробництва все ще залежить від обсягу продукції, асортименту кристалів, хімічного складу процесу, конструкції підкладки та існуючої заводської інфраструктури. CA2 особливо цінний, коли як компоненти SMT, так і кристали, що постачаються на пластинах, повинні оброблятися багаторазово в межах одного сімейства продуктів.

Основні характеристики ASM SIPLACE CA2

Опубліковані максимальні значення описують можливості платформи. Фактичний обсяг виробництва залежить від встановленої головки, розмірів кристала, стану пластини, конструкції підкладки, варіантів процесу, вимог до контролю та складу компонентів.

Пряма обробка пластин та потік матеріалів

Одна з найважливіших можливостей CA2 – це його здатність обробляти кристали безпосередньо з розпиляної пластини. У традиційному робочому процесі на основі подавача, голі кристали, можливо, спочатку потрібно буде перенести на стрічку або інший стандартизований носій перед розміщенням.

Безпосередня обробка пластин може виключити або зменшити цей проміжний етап перетворення. Це може забезпечити кілька експлуатаційних переваг:

• Менше операцій з підготовки та обробки матеріалів, пов'язаних зі стрічкою.

• Зменшені вимоги до зберігання перероблених матеріалів для штампів.

• Менше відходів стрічки та носія, пов'язаних з перепакуванням штампів.

• Менше операцій з поповнення запасів та зрощування матеріалів для штампів.

• Кращий зв'язок між даними карти пластин та остаточними записами розміщення.

• Більш гнучке використання кількох штампів у складних SiP-продуктах.

CA2 використовує функції обробки пластин та буферизації кристалів, щоб відокремити трудомістку підготовку кристалів від послідовності їх розміщення. Цей паралельний процес допомагає підтримувати виробничу потужність, поки кристали готуються до забирання та розміщення.

Виробництво штампів та перекидання чіпів

Розміщення кріплення штампа

У процесі встановлення кристала на кристалі напівпровідниковий кристал виймається з пластини та розміщується в потрібній орієнтації на підкладці. Залежно від виробу та опцій машини, процес може включати занурення матеріалу, перевірку кристала та контрольоване розміщення з невеликим зусиллям.

Розміщення фліп-чіпа

Для складання фліп-чіпа кристал повинен бути правильно орієнтований, щоб його активна сторона та структура з'єднань були спрямовані до підкладки. Точність розміщення, стан кристала, перенос потоку та відображення підкладки стають особливо важливими, коли розміри виступів та відстань між компонентами малі.

Змішане поверхневе нанесення (SMT) та розміщення штампів

CA2 може поєднувати кристали, що постачаються з пластин, зі звичайними компонентами, вибраними з суміснихПоверхневі живильники ASMЦе дозволяє включати в один продукт резистори, конденсатори, корпусовані ІС та кілька типів голих кристалів, не розглядаючи кожну групу матеріалів як повністю окремий проект складання.

Параметри розміщення головки та точності

Машину можна оснастити установчою головкою CP20 для високошвидкісного та високоточного поводження з компонентами. CP20 призначена для малих і чутливих компонентів і підтримує функції безконтактного захоплення та встановлення без докладання зусиль.

Опубліковані можливості CP20 включають:

• Діапазон компонентів починається з метрики 0201.

• Максимальні розміри компонентів приблизно до 8,2 × 8,2 мм.

• Висота компонента приблизно до 4 мм.

• Продуктивність розміщення до 38 000 компонентів на годину для кожної відповідної конфігурації головки.

• Точність до ±10 мкм при 3 сигма.

Необхідний клас точності слід вибирати відповідно до розмірів кристала, кроку між з'єднаннями, розміру кульок або горбків, допуску підкладки та вимог до виходу продукту. Верстат, налаштований на стандартне розміщення 20 мкм, не слід автоматично вважати таким, що забезпечує додатковий клас процесу 10 мкм.

Обмін пластинами та виробництво на кількох кристалах

Складні SiP-вироби можуть містити кілька різних кристалів. Ручна зміна матеріалів пластин для кожного типу кристала створить значне вузьке місце у виробництві. Система заміни пластин CA2 розроблена для підтримки кількох типів пластин та подачі необхідного матеріалу до процесу розміщення в міру зміни виробничої програми.

Завдяки відповідній конфігурації система пластин може вмістити до 50 різних пластин. Ця багатокристальна здатність особливо корисна для продуктів, які поєднують процесори, пам'ять, датчики, комунікаційні кристали та компоненти живлення в одному компактному корпусі.

Оцінюючи доступну машину, перевірте:

1. Встановлена ​​система обміну пластинами та кількість підтримуваних позицій для пластин.

2. Підтримувані діаметри пластин та специфікації каркаса пластини.

3. Ежектор пластин, конфігурація з перевертанням кристала та буферним модулем.

4. Сумісність з необхідним форматом карти пластини.

5. Максимальні та мінімальні розміри штампа.

6. Підтримувана товщина штампа та стан штампа.

7. Доступні дані про розпізнавання поганих штампів та дані про відомі хороші штампи.

Конфігурації субстрату та конвеєра

CA2 можна налаштувати для різних потоків підкладок, а не обмежуватися одним звичайним форматом друкованої плати.

Односмуговий конвеєр

Односмугова конфігурація може підтримувати великі панелі, вбудовані друковані плати та спеціалізовані підкладки. Опубліковані формати сягають 620 × 700 мм для вибраних класів точності та конфігурацій машин.

Двосмуговий конвеєр

Двосмуговий транспорт підходить для стандартних друкованих плат та підкладок SiP, де паралельне оброблення плат може покращити використання лінії. Підтримувані розміри залежать від вибраного режиму конвеєра та вимог до точності.

Чіп-на-пластині та спеціалізовані носії

Доступні опції можуть також підтримувати процеси чіп-на-пластині, лотки JEDEC, J-подібні човни, товсті плити та деформовані підкладки. Ці функції необхідно перевірити відповідно до фактичної конфігурації встановленої машини.

Інспекція, занурення та контроль процесу

Високої швидкості розміщення недостатньо для сучасного пакування. Процес також повинен перевіряти стан штампа, якість захоплення, орієнтацію та нанесення матеріалу.

Залежно від вибраних опцій, CA2 може підтримувати:

• Виявлення наявності компонентів та їхнього зчитування.

• Контроль штампа на наявність тріщин та відколів.

• Виявлення флюсу або занурювального матеріалу.

• Перевірка паяльної пасти до або після встановлення.

• Картування підкладки та корекція положення розміщення.

• Обмін технологічними даними із заводськими системами.

• Виробництво із замкнутим циклом функціонує за умови встановлення сумісного інспекційного обладнання.

Лінійний занурювальний блок може використовуватися там, де перед розміщенням штампів потрібен флюс або інше середовище для перенесення. Обрана занурювальна пластина, властивості матеріалу, висота перенесення та налаштування контролю повинні відповідати фактичному процесу штампа та підкладки.

Відстеження на рівні одного штампа

Збірка напівпровідників часто вимагає детальніших записів про матеріали, ніж звичайне відстеження партій компонентів. CA2 підтримує відстеження окремого кристала від його початкового положення на пластині до його кінцевого положення на зібраній підкладці.

Це може допомогти виробничим командам зв'язатися:

• Ідентифікація пластини та інформація про карту пластини.

• Початкове положення кубика в рядку та стовпці.

• Результати забору штампа та його перевірки.

• Остаточний серійний номер плати або підкладки.

• Координати розміщення у готовому виробі.

• Дані про процес та обладнання, зібрані під час складання.

Остаточний обсяг відстеження залежить від встановленого програмного забезпечення, заводських інтерфейсів, бази даних клієнтів та інтеграції виробничої системи.

Інтеграція з передовою пакувальною лінією

SIPLACE CA2 може використовуватися як центральна гібридна машина для розміщення або в поєднанні з додатковим високошвидкісним та високоточним обладнанням. ASMPT визначає SIPLACE TX micron як додаткову платформу для виробництва SiP, де обидві машини розташовані в межах однієї лінії.

Конфігурація лінії може включати:

1. Завантаження та ідентифікація субстрату.

2. Нанесення паяльної пасти, клею або флюсу.

3. Перевірка надрукованого або виданого матеріалу.

4. Високошвидкісне розміщення звичайних SMD-компонентів.

5. Пряме кріплення кристала пластини або розміщення кристала методом перевертання на CA2.

6. Огляд після розміщення.

7. Процеси пакування, затвердіння або подальшого пакування.

8. Заключна перевірка, випробування та запис про відстеження.

Правильне проектування лінії залежить від послідовності процесу, часу такту, обробки підкладки, вимог до чистоти приміщення та того, чи виконує CA2 усі етапи розміщення, чи лише спеціалізовані операції з обробки штампів.

Типові продукти та застосування

• Системні модулі в пакеті:Збірки, що поєднують кілька голих кристалів, корпусованих ІС та пасивних компонентів.

• Комунікаційні модулі:Компактні електронні корпуси для радіочастотних, 5G, мережевих та бездротових пристроїв.

• Автомобільна електроніка:Датчики, керуючі та високоінтеграційні модулі, що потребують детального відстеження.

• Силові напівпровідникові вироби:Силові кристали та допоміжні SMD-компоненти, зібрані на спеціалізованих підкладках.

• Упаковка на рівні пластини:Процеси, що включають розміщення на пластинах або підкладках, отриманих з пластин.

• Упаковка на рівні панелі:Удосконалена упаковка панелей більшого формату.

• Вбудована електроніка:Компоненти та кристали, розміщені у вбудованих конструкціях друкованих плат або на них.

• Сенсорні та медичні модулі:Компактні збірки, що містять чутливі незахищені кристали та керуючу електроніку.

• Модулі обчислювальної техніки та інтелектуальних пристроїв:Продукти високої щільності, що потребують кількох форматів компонентів.

Коли SIPLACE CA2 є доречним вибором?

CA2 слід розглядати, коли вимога до виробництва включає кілька з наступних умов:

• Продукт поєднує в собі SMD-диски з живленням від джерела живлення та кристали без покриття.

• Криптильні матриці необхідно вибирати безпосередньо з однієї або кількох пластин.

• Процеси кріплення кристалів та перевертання чіпа необхідні в одному сімействі продуктів.

• Виробництво вимагає кількох типів штампів із частою зміною матеріалів.

• Точність розміщення повинна досягати класів процесу 20 мкм, 15 мкм або 10 мкм.

• Необхідна простежуваність для окремих штампов.

• Виробник хоче зменшити кількість наклейок штампу та проміжних обробок матеріалів.

• Обладнання повинно взаємодіяти як із системами поверхневого монтажу (SMT), так і з системами виробництва напівпровідників.

• Великі панелі, SiP-підкладки або спеціалізовані носії необхідно обробляти.

Спеціальний апарат для склеювання матриць може бути більш доцільним, коли застосування вимагає спеціальної сили склеювання, нагрівання, затвердіння, дозування або розмірів матриць поза межами доступної конфігурації CA2. Тому перед вибором машини слід провести огляд процесу.

Доступне обладнання ASM SIPLACE CA2

Вживані або б/в машини SIPLACE CA2 можуть суттєво відрізнятися, навіть якщо зовнішнє позначення моделі однакове. Встановлена ​​система пластин, головка розміщення, конвеєр, клас точності, опції контролю та програмне забезпечення визначають, що може обробляти окремий пристрій.

Перед подання комерційної пропозиції слід підтвердити наступну інформацію про обладнання:

Підтримка машин, подавальних пристроїв та запасних частин

Постачання обладнання може бути підібране відповідно до необхідного розміру підкладки, формату пластини, асортименту компонентів, рівня точності та застосування процесу. Залежно від наявності, підтримка може включати:

• Комплектні машини ASM SIPLACE CA2.

• Сумісні головки розміщення та компоненти головки.

• Деталі для заміни та обробки пластин.

• Живильники ASM SIPLACE та запасні частини до живильників.

• Стандартні та спеціалізовані форсунки.

• Камери, датчики та компоненти для перевірки.

• Двигуни, приводи, плати керування та кабелі.

• Конвеєр та компоненти для обробки підкладки.

• Встановлення, пакування та підтримка міжнародних перевезень.

Інформація, необхідна для підбору обладнання

Для точнішої рекомендації щодо машини, надайте:

1. Опис продукту та процесу.

2. Необхідний процес кріплення кристала, перекидання чіпа або змішаного розміщення.

3. Розміри кристала, товщина та діаметр пластини.

4. Кількість різних типів штампів на один виріб.

5. Найменший та найбільший SMD-корпуси.

6. Розміри, товщина та матеріал основи.

7. Необхідна точність розміщення.

8. Очікуваний погодинний або річний обсяг виробництва.

9. Необхідна місткість пристрою подачі, лотка та пластин.

10. Вимоги до інтерфейсу та відстеження заводу.

11. Бажаний стан обладнання та країна призначення.

Часті запитання про ASM SIPLACE CA2

Яку виробничу проблему вирішує SIPLACE CA2?

Він призначений для продуктів, що потребують як звичайних компонентів поверхневого монтажу, так і напівпровідникових кристалів без додавання мікросхем. CA2 поєднує розміщення компонентів на основі фідерів та безпосередню обробку кристалів на пластинах у скоординованій машинній платформі.

Чи може CA2 замінити кожен звичайний штампувальний верстат?

Жодна машина не підходить для кожного напівпровідникового процесу. CA2 оптимізована для високошвидкісного гібридного розміщення, кріплення кристалів та перевертання кристалів. Процеси, що потребують спеціального нагрівання, сили з'єднання, затвердіння або незвичайних форматів кристалів, повинні оцінюватися окремо.

Чи потрібно, щоб для машини постачалися штампи у стрічці?

Ні. Одна з його головних можливостей — це вибір кристалів безпосередньо з розрізаної пластини. Він також може обробляти стандартні SMD-компоненти, що постачаються через сумісні стрічково-котушкові подаючі пристрої.

Чи можна використовувати кілька різних пластин в одній виробничій установці?

Так. Завдяки відповідній системі заміни пластин, машина може вмістити до 50 різних пластин, що робить її придатною для багатокристальних виробів.

Яка різниця між кріпленням кристала та розміщенням кристала методом перевертання на CA2?

Під час кріплення кристала кристал розміщується лицьовою стороною вгору, тоді як під час обробки з перевертанням кристала кристал повертається та розміщується стороною з'єднань, спрямованою до підкладки. Точна послідовність залежить від встановлених модулів та технологічного процесу.

Чи може CA2 працювати в одній лінії з мікронним передавачем SIPLACE?

Так. Дві платформи можуть доповнювати одна одну в передових лініях упаковки та SiP, причому TX micron підтримує високошвидкісне та високоточне розміщення, а CA2 обробляє процеси прямого розміщення пластин та гібридні процеси розміщення.

Чи підтримує CA2 виробництво в чистих приміщеннях?

Платформа доступна з конфігураціями, сумісними з чистими приміщеннями, та стандартами для напівпровідників. Сертифікацію та стан окремої вживаної машини слід підтвердити перед покупкою.

Як слід оцінювати вживаний SIPLACE CA2?

Перегляньте ідентифікацію машини, головки розміщення, клас точності, модулі пластин, конвеєр, програмне забезпечення, функції контролю, робочий стан та додані аксесуари. Назва моделі сама по собі не визначає повних можливостей процесу.

Чи входять до комплекту годівниці та аксесуари для пластин?

Обсяг постачання залежить від машини та цінової пропозиції. Живильники, сопла, рамки для пластин, аксесуари для маніпулювання та запасні частини слід перераховувати окремо в остаточній пропозиції щодо обладнання.

Яку інформацію слід надіслати разом із запитом?

Надайте специфікації кристалів та пластин, асортимент компонентів, розміри підкладок, необхідний процес, цільову точність, обсяг виробництва, бажаний стан машини та пункт призначення доставки.

Зверніться до нас, вказавши формат вашої пластини, асортимент кристалів, розмір підкладки та необхідний процес складання, щоб перевірити доступні конфігурації ASM SIPLACE CA2 та варіанти постачання.