In der Halbleiter-Backend-Fertigung mit hohem Durchsatz Drahtbonden bleibt die kostengünstigste Verbindungstechnologie für gängige integrierte Schaltungen. KAIJO FB-x26 ist ein vollautomatischer Thermosonik-Drahtbonder, der für eine hohe Stückzahl pro Stunde (UPH) bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer stabilen Schleifensteuerung und Bondzuverlässigkeit ausgelegt ist.
Das System wird in großem Umfang in OSAT- und IDM-Produktionslinien eingesetzt, die Unterhaltungselektronik, Speicherbausteine und Leistungshalbleiter unterstützen, wo Durchsatzeffizienz und Anlagenverfügbarkeit sich direkt auf die Fertigungskostenstruktur auswirken.
Drahtbondverfahren
Der FB-x26 eignet sich sowohl für feine als auch für dicke Drähte und ist kompatibel mit Gold- (Au), Kupfer- (Cu) und palladiumbeschichteten Kupfer-Bonddrähten (PCC). Er wurde entwickelt, um die für eine stabile intermetallische Phasenbildung an der ersten und zweiten Bondgrenzfläche erforderlichen thermomechanischen Bondbedingungen zu gewährleisten.
EFO-Steuerung (Elektronische Flammenabschaltung): Stabile Free Air Ball (FAB)-Bildung durch kontrollierte Funkenenergieregulierung, wodurch eine gleichbleibende Qualität der ersten Bindung gewährleistet wird.
Regelung der Schleifentrajektorie: Programmierbare Schleifenformung (einschließlich Standard-, S-förmiger und mehrstufiger Schleifen) für gestapelte Chips und komplexe Routing-Architekturen.
Thermosonisches Bonden: Kombination aus Ultraschallenergie, Wärme und Kraftsteuerung für zuverlässiges Kleben über verschiedene Pad-Metallisierungen hinweg.
Bildverarbeitungssystem & Ausrichtungskontrolle
Ein Hochgeschwindigkeits-Mustererkennungssystem (PRS) ermöglicht die präzise Erkennung von Bondpads und Leadframe-Markierungen. Das Bildverarbeitungssystem kompensiert mechanische Fehlausrichtungen, Substratverzerrungen und thermische Ausdehnungsänderungen während des Betriebs.
Dies gewährleistet eine gleichbleibende Genauigkeit der Drahtplatzierung auch unter Hochgeschwindigkeits- und kontinuierlichen Produktionsbedingungen und verbessert so die Stabilität der Gesamtausbeute.
Anwendungsdomänen
Speicher- und Logikbausteine
DRAM- und NAND-Gehäuse
Mikrocontroller (MCU) und Logik-ICs
System-in-Package (SiP)-Module
Leistungshalbleiterbauelemente
Leistungs-MOSFETs und IGBTs
Gleichrichter- und Diodengehäuse
Leistungsmanagement-ICs (PMICs)
Unterhaltungselektronik
ICs für mobile und tragbare Geräte
Hausgeräte-Steuerungssysteme
Technische Spezifikationen (Typische Konfiguration)
| Parameter | Spezifikation |
|---|---|
| Systemtyp | Vollautomatischer Thermosonik-Drahtbonder |
| Unterstützte Drahtmaterialien | Gold (Au), Kupfer (Cu), Palladiumbeschichtetes Kupfer (PCC) |
| Bindungsgenauigkeit | ±2,0 μm bis ±3,0 μm @ 3σ (prozessabhängig) |
| Drahtdurchmesserbereich | 15 μm – 50 μm (0,6–2,0 mil) |
| Substratkompatibilität | Leadframes, organische Laminate, Streifenträger |
| Durchsatz | Kontinuierlicher Produktionsmodus mit hoher UPH-Optimierung |
Backend-Packaging-Workflow-Integration
Der FB-x26 wird nach der Chipmontage positioniert und dient als primäre Stufe zur Herstellung elektrischer Verbindungen bei der Halbleiter-Backend-Montage.
Wafer-Vereinzelung → Chipmontage (Epoxid-/Sinter-Chipmontage) → Drahtbonden (FB-x26) → Verkapselung → Vereinzelung → Endprüfung
Technische Bewertung
Prozessabwicklung bei Kupferdraht vs. Golddraht
Die Kupferdrahtbondierung birgt im Vergleich zu Gold Herausforderungen hinsichtlich Oxidation und Härte. Der FB-x26 kompensiert dies durch optimierte EFO-Energiesteuerung, stabile FAB-Bildung und kontrollierte Bondatmosphäre, um eine zuverlässige Erstbondierungsintegrität zu gewährleisten.
Unterstützung für gestapelte Chiparchitekturen
Durch programmierbare Schleifenformung wird die mehrstufige Drahtführung ermöglicht, die bei gestapelten Chips und Multi-Chip-Modulen (MCM) erforderlich ist, ohne dass mechanische Modifikationen nötig sind.
Positionierung vs. Fortschrittliche Bonding-Plattformen
Das System ist für eine kosteneffiziente Massenfertigung optimiert. Hochentwickelte Bonder mit ultrafeiner Rasterteilung zielen auf Verbindungen unter 30 μm ab, während sich FB-x26 auf die gängige Halbleitergehäusefertigung mit stabiler Ausbeute und hohem Durchsatz konzentriert.
Zusammenfassung
Der KAIJO FB-x26 Drahtbonder bietet eine kosteneffiziente Lösung mit hohem Durchsatz für die gängige Halbleiterfertigung. Durch die Kombination von thermosonischer Bondstabilität, flexibler Schleifenprogrammierung und Kompatibilität mit verschiedenen Drahtmaterialien ermöglicht er die Serienproduktion von Speicher-, Logik- und Leistungshalbleitern mit gleichbleibender Ausbeute.
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