In der Halbleiter-Backend-Fertigung erfordert die Maximierung des Durchsatzes die Beseitigung der Chargenindexierungsbeschränkungen, die mit dem herkömmlichen Leadframe-basierten Drahtbonden verbunden sind. ASM Eagle Aero Rolle-zu-Rolle-Drahtbonder ist für das kontinuierliche thermosonische Drahtbonden auf Trägersubstraten ausgelegt und ermöglicht eine Produktion mit hohem Durchsatz (High-UPH) für diskrete Halbleiter, LED-Module und flexible elektronische Baugruppen.
Das System wird in Produktionsumgebungen mit hohem Durchsatz häufig eingesetzt, wo die kontinuierliche Durchflussverarbeitung erhebliche Vorteile hinsichtlich Anlagenauslastung (OEE), Gesamtbetriebskosten (TCO) und Produktionsskalierbarkeit bietet.
1. Kontinuierliche Spulen-zu-Spule-Fertigungsarchitektur
Im Gegensatz zu herkömmlichen Batch-Drahtbondmaschinen, die auf magazinbasierte Streifenbeladung angewiesen sind, arbeitet die Eagle Aero-Plattform mit einem vollständig kontinuierlichen Bandhandhabungssystem. Dies ermöglicht die unterbrechungsfreie Verarbeitung von geprägten Trägerbändern, flexiblen Leiterplatten (FPC) und anderen bandbasierten Substraten.
Dynamisches Spannungsregelungssystem: Servogesteuerte Spulenmotoren sorgen für eine stabile Bandspannung und verhindern so Dehnung, Durchhängen oder mechanische Abweichungen beim Hochgeschwindigkeitstransport.
Lokale Fixierung mittels Vakuum: Die Verbindungszonen werden mithilfe von Vakuum-Haltemodulen stabilisiert, die Mikrovibrationen eliminieren und eine Platzierungsgenauigkeit im Mikrometerbereich gewährleisten.
Active Edge Guidance: Optische Kantensensoren erfassen kontinuierlich die seitliche Bewegung des Bandes, gleichen Rundlauffehler aus und gewährleisten die Stabilität der Referenzmarkenausrichtung.
2. Aero Bond Kopf & Thermosonic Prozesssteuerung
Die Architektur des „Aero“-Klebekopfes ist für eine Bewegung mit geringer Masse und hoher Steifigkeit optimiert und ermöglicht so eine schnelle Beschleunigung ohne mechanische Resonanz. Dies gewährleistet eine stabile Schlaufenbildung und eine gleichbleibende Kugel-Stich-Klebleistung im Dauerbetrieb.
EFO (Elektronische Flammenabschaltung) Modulation: Eine präzise Steuerung der Entladungsenergie gewährleistet eine stabile Freiluftballbildung (FAB) sowohl bei Gold- (Au) als auch bei Palladium-beschichteten Kupferdrähten (PCC).
Adaptives Ultraschallschweißen: Die Ultraschallamplitudenanpassung in Echtzeit kompensiert Schwankungen in der Banddicke und der Metallurgie des Pads und gewährleistet so eine stabile Bildung intermetallischer Verbindungen (IMC).
Thermische Stabilitätskontrolle: Lokalisierte Heizmodule gewährleisten eine gleichbleibende thermosonische Energiezufuhr über lange Produktionszyklen hinweg.
3. Zielanwendungs-Ökosysteme
Diskrete Halbleiterbauelemente
Kleinsignaldioden und -transistoren
Leistungsdiskrete Bauteile im Bandträgerformat
LED- und optoelektronische Module
Hochleistungs-LED-Streifenbaugruppen
Fotodioden- und Sensorarrays
Flexible Elektronik & intelligente Module
Flexible Leiterplatten (FPC)
RFID-Inlays und Smartcard-Mikromodule
4. Technische Spezifikationen (Typische Konfiguration)
| Parameter | Spezifikation |
|---|---|
| Systemtyp | Kontinuierlicher Thermosonik-Drahtbonder für Rolle-zu-Rolle |
| Substratformat | Geprägtes Band, FPC, spulengespeiste Träger |
| Unterstützte Drahtmaterialien | Gold (Au), Kupfer (Cu), Palladiumbeschichtetes Kupfer (PCC) |
| Bindungsgenauigkeit | ±2,5 μm bis ±4,0 μm @ 3σ (prozess- und spannungsabhängig) |
| Drahtdurchmesserbereich | 15 μm – 50 μm (0,6–2,0 mil) |
| Produktionsmodus | Kontinuierlicher Betrieb mit hoher UPH (keine Indexierungsausfallzeiten) |
5. Kontinuierlicher Fertigungsablauf
Das ASM Eagle Aero-System eliminiert die Chargenindizierung durch die Ermöglichung eines vollständig kontinuierlichen Montageablaufs im Backend:
Spulenzuführung → Bandspannungsstabilisierung → Vakuumpositionierung → Thermosonisches Drahtbonden (Eagle Aero) → Spulenaufwicklung → Nachbearbeitung/Formgebung → Endprüfung
6. Technische Bewertung und Prozessökonomie
6.1 Optimierung von hohem Durchsatz und Gesamtanlageneffektivität (OEE)
Durch die Eliminierung der bei der Chargenverarbeitung üblichen Be- und Entladezyklen verbessert das System die Gesamtanlageneffektivität (OEE) erheblich und reduziert die unproduktive Bearbeitungszeit.
6.2 Bandverformungskompensation
Die Kombination aus Vakuumfixierung und Echtzeit-Bildkorrektur gewährleistet eine stabile Klebeleistung auch bei langfristigen mechanischen Abweichungen und Schwankungen der Bandelastizität.
6.3 Anwendungsbeschränkungen
Die Rolle-zu-Rolle-Architektur eignet sich nicht für hochentwickelte Logikschaltungen mit ultrafeiner Rasterteilung oder heterogene Integrationen, die eine präzise Substratkontrolle und eine Ausrichtungsgenauigkeit im Submikrometerbereich erfordern.
7. Zusammenfassung
Der ASM Eagle Aero Rolle-zu-Rolle-Drahtbonder bietet eine spezialisierte Hochdurchsatzlösung für die kontinuierliche Halbleitermontage. Durch die Integration dynamischer Bandspannungsregelung, Vakuumstabilisierung und einer leichten thermosonischen Bondarchitektur ermöglicht sie die kosteneffiziente Massenproduktion von diskreten Halbleitern, LED-Bauelementen und flexiblen Elektroniksystemen.
8. Technische Spezifikation oder Angebot anfordern
Datenblatt zur Ausrüstung
Kompatibilitätsanalyse von Spulenbändern
Prozessfenster für Drahtmaterialien (Au vs Cu vs PCC)
Beratung zur Integration von Produktionslinien
Kontaktieren Sie unser Ingenieurteam für eine technische Bewertung oder Unterstützung bei der Angebotserstellung.
