Der KAIJO FB-e20N ist ein vollautomatischer Thermosonik-Drahtbonder, der für die Halbleiter-Backend-Fertigung in großen Stückzahlen entwickelt wurde. Er ist optimiert für gängige integrierte Schaltungen und diskrete Leistungshalbleiter, bei denen stabile Prozessfenster, hoher Durchsatz und niedrige Gesamtbetriebskosten entscheidende Fertigungsanforderungen darstellen.
Das System wird in großem Umfang in OSAT- und IDM-Produktionslinien für Unterhaltungselektronik, Leistungshalbleiter und Standardlogikgehäuse eingesetzt und unterstützt den laufenden Übergang von Golddraht (Au) zu Kupferdraht (Cu) und palladiumbeschichtetem Kupferdraht (PCC).
1. Systemübersicht & Positionierung der Fertigung
Die FB-e20N ist als gängige Drahtbondplattform positioniert, die nach dem Chip-Attach im Backend-Montageprozess eingesetzt wird. Sie priorisiert mechanische Robustheit, Prozessstabilität und große Fertigungstoleranzen gegenüber der Fähigkeit zu ultrafeinem Rastermaß.
Seine Architektur ist auf langfristige Produktionsstabilität optimiert und reduziert Ausfallzeiten, Wartungshäufigkeit und Bedienereingriffe in Produktionsumgebungen mit hohem Durchsatz.
2. Thermosonisches Bondverfahren & Drahtkompatibilität
Das System unterstützt das Thermosonik-Bonding, bei dem Ultraschallenergie, Wärme und mechanische Kraft kombiniert werden, um zuverlässige intermetallische Verbindungen (IMC) sowohl an Kugel- als auch an Stichbond-Grenzflächen herzustellen.
EFO-Steuerung (Elektronische Flammenabschaltung): Gewährleistet eine stabile Free Air Ball (FAB)-Bildung mit kontrollierter Funkenenergie, was für eine wiederholbare Qualität der ersten Bindung entscheidend ist.
Anpassung des Kupferdrahtprozesses: Kompensiert die höhere Oxidationsempfindlichkeit und mechanische Härte von Cu- und PCC-Drähten durch optimierte Energieprofile.
Formiergaskompatibilität: Unterstützt inerte/reduzierende Umgebungen, um die Stabilität der Kupferdrahtbondierung zu verbessern und die Oxidbildung zu verringern.
3. Visionäre Ausrichtung und Prozessausbeutekontrolle
Ein Hochgeschwindigkeits-Mustererkennungssystem (PRS) ist integriert, um eine stabile Ausrichtungsgenauigkeit auch unter hohen UPH-Bedingungen zu gewährleisten. Das System erkennt Leadframe- oder Substrat-Fiducials und kompensiert mechanische Indexierungsfehler sowie Materialverformungen.
Dies ermöglicht eine präzise Positionierung der Kapillare innerhalb der Padöffnungen und gewährleistet eine gleichbleibende Bondausbeute in Halbleitergehäusen mit Standardteilung.
4. Ziel-Anwendungsökosystem
Der FB-e20N ist für ausgereifte Halbleitergehäusesegmente optimiert, die einen hohen Durchsatz und eine hohe Kosteneffizienz erfordern:
Leistungshalbleiterbauelemente
Leistungs-MOSFETs
Gleichrichter und Dioden
Universelle Leistungsmanagement-ICs
ICs für Verbraucher und Industrie
Mikrocontroller (MCUs)
Analoge ICs und Schnittstellenchips
Hausgeräte-Steuermodule
Standard-Speicherpakete
DRAM- und NAND-Flash-Gehäuse
5. Technische Spezifikationen (Typische Konfiguration)
| Parameter | Spezifikation |
|---|---|
| Systemtyp | Vollautomatischer Thermosonik-Drahtbonder |
| Unterstützte Drahtmaterialien | Gold (Au), Kupfer (Cu), Palladiumbeschichtetes Kupfer (PCC) |
| Bindungsgenauigkeit | ±2,0 μm bis ±3,5 μm @ 3σ (prozessabhängig) |
| Drahtdurchmesserbereich | 15 μm – 50 μm |
| Substratarten | Leadframes, organische Laminate, Streifenträger |
| Produktionsschwerpunkt | Großserienfertigung (hohe U/H / stabile Ausbeute) |
6. Backend-Verpackungsprozessablauf
Der FB-e20N dient als Schritt zur Herstellung elektrischer Verbindungen in der Halbleiter-Backend-Montage:
Wafer-Vereinzelung → Chip-Befestigung (Epoxidharz/Sintern) → Drahtbonden (FB-e20N) → Vergießen/Verkapseln → Vereinzelung → Abschließende elektrische Prüfung
7. Technische Bewertung und Fertigungsökonomie
7.1 Optimierung der Gesamtbetriebskosten
Die Plattform ist auf niedrige Gesamtbetriebskosten (TCO) ausgelegt und zeichnet sich durch eine vereinfachte Wartungsarchitektur, einen stabilen Langzeitbetrieb und eine reduzierte Komplexität der Prozessoptimierung für Produktionslinien mit hohem Durchsatz aus.
7.2 Kupferdraht-Übergangsfähigkeit
Das System unterstützt das Drahtbonden von Kupfer (Cu) und palladiumbeschichtetem Kupfer (PCC) durch optimierte EFO-Energiesteuerung und Formiergas-Prozesskompatibilität und verbessert so die Herstellbarkeit während des branchenweiten Materialwandels.
7.3 Prozessbeschränkungen
Der FB-e20N ist nicht für Anwendungen mit extrem feiner Rasterteilung (<40 μm) oder für komplexe Stacked-Die-Architekturen mit aufwendiger Schleifensteuerung optimiert. Für diese Anwendungen sind moderne Drahtbonder mit präziseren Bewegungssystemen und verbesserter Schleifenbahnsteuerung erforderlich.
8. Zusammenfassung
Der KAIJO FB-e20N Drahtbonder bietet eine robuste und kosteneffiziente Lösung für die Halbleiterfertigung in großen Stückzahlen. Er liefert stabile Ergebnisse beim Thermosonik-Bonden, ist mit Kupferdrahtprozessen bestens kompatibel und gewährleistet einen zuverlässigen Durchsatz für gängige Anwendungen in der Logik-, Speicher- und Leistungshalbleitergehäusefertigung.
9. Technische Spezifikation oder Angebot anfordern
Für die technische Bewertung von Drahtbondanlagen sind detaillierte Maschinenspezifikationen, Prozesskompatibilitätsmatrizen und Anleitungen zur Integration in die Produktionslinie auf Anfrage erhältlich.
Datenblatt zur Ausrüstung
Prozessanalyse Gold- vs. Kupferdraht
Systemkonfigurationsoptionen
Beratung zur Integration von Produktionslinien
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