La transition du câblage par fils aux architectures flip chip dans l'encapsulation des semi-conducteurs courants introduit un défi de fabrication crucial : maintenir un débit élevé tout en gérant la complexité des interconnexions à pas fin. BESI Esec 2100 FC hS résout ce problème en combinant la manipulation de puces à grande vitesse avec la précision requise pour l'assemblage de puces retournées par refusion en masse.
Il est déployé par les OSAT et les IDM qui augmentent la production de puces retournées pour les processeurs mobiles, les dispositifs RF et les modules de mémoire haute densité où les unités par heure (UPH) ont un impact direct sur le coût de possession.
Architecture de mouvement Phi-Y et dynamique de débit
Le principal atout de l'Esec 2100 FC hS réside dans sa technologie exclusive. Concept de mouvement Phi-YContrairement aux systèmes de portique XY linéaires traditionnels, cette plateforme utilise une combinaison de mouvements de rotation (Phi) et de mouvements linéaires (axe Y).
Cette architecture réduit considérablement la distance parcourue et le temps d'attente entre le point de prélèvement de la plaquette et le point de dépôt du substrat. En minimisant les temps de transition mécaniques, le système atteint des cadences de production jusqu'à 16 000 unités par heure, ce qui en fait l'une des machines de report de puces les plus rapides de sa catégorie de précision.
Alignement et contrôle de processus à 8 μm
Tout en privilégiant la vitesse, la plateforme maintient les tolérances d'alignement requises pour les interconnexions flip chip modernes. Le système est conçu pour offrir une précision de placement de 8 μm à 3σ dans des conditions de production typiques.
Ce niveau de précision est assuré par :
Traitement d'images haute résolution : Reconnaissance simultanée des motifs des plots de la puce et des pastilles du substrat pour corriger le décalage de position et la distorsion localisée du substrat.
Régulation dynamique de la force de liaison : Le contrôle en boucle fermée de la tête de collage assure une pression constante sur toute la surface de la puce pendant le placement, évitant ainsi les dommages ou l'effondrement des micro-bosses avant le refusion.
Gestion intégrée des flux : Les modules de trempage ou de distribution de flux de précision assurent une couverture uniforme des bosses, ce qui est essentiel pour la fiabilité du rendement lors des processus de refusion en masse ultérieurs.
Intégration de flux de travail Flip Chip à haut volume
L'Esec 2100 FC hS est conçu comme un outil de production de masse au sein du flux de production avancé d'encapsulation. Il traite les puces nues à plots directement issues des anneaux de plaquettes et les dépose sur des laminés organiques ou des grilles de connexion.
La séquence d'intégration de processus typique est structurée pour une production continue :
Bumbler les plaquettes → Découpe des plaquettes → Application de flux (immersion/distribution) → Placement de puces à retournement haute vitesse (Esec 2100 FC hS) → Refusion en masse → Distribution de la sous-couche → Polymérisation → Tests électriques finaux
Spécifications techniques et paramètres d'ingénierie
Les paramètres de performance réels dépendent fortement de la géométrie de la puce, de la disposition des plots et de la composition du matériau du substrat.
| Paramètre | Spécifications techniques |
|---|---|
| Classification des plateformes | Machine de collage à puce retournée entièrement automatique à grande vitesse |
| Précision du placement | 8 μm à 3σ (dépendant du procédé et de l'outillage) |
| Débit maximal | Jusqu'à 16 000 UPH (optimisé pour les applications de refusion de masse) |
| Architecture du mouvement | Phi-Y (rotationnel et linéaire combinés) |
| Méthodologie de collage | Refusion de masse (après placement) |
| Compatibilité du substrat | Stratifiés organiques, grilles de connexion, supports à base de bandes |
Évaluation technique
Comment le concept Phi-Y améliore-t-il le débit de production des puces retournées ?
En remplaçant les mouvements orthogonaux XY classiques par un pivot de rotation, la puce se déplace par le chemin physique le plus court entre la plaquette et le substrat. Ceci réduit les temps de stabilisation mécanique et permet à la tête de collage de fonctionner à des accélérations plus élevées sans induire de vibrations.
Une précision de 8 μm est-elle suffisante pour les technologies d'encapsulation avancées 5G et IA ?
Il convient aux pas de puce retournée courants (généralement > 100 µm). Pour les interconnexions à microbilles inférieures à 40 µm requises dans l'intégration hétérogène 2,5D/3D, un équipement de collage par thermocompression (TCB) ultra-précis avec une précision submicronique est nécessaire.
Quels types de systèmes de flux sont compatibles ?
La plateforme est conçue pour le refusion de masse à grand volume, ce qui signifie qu'elle utilise des plateaux de trempage de flux intégrés ou des modules de distribution de jet de précision pour appliquer le flux de soudure immédiatement avant le placement de la puce, assurant ainsi une formation de joint fiable pendant le processus de four de refusion hors ligne.
Résumé
La BESI Esec 2100 FC hS offre une solution à haut débit aux fabricants de semi-conducteurs qui adoptent l'interconnexion flip chip. Grâce à son architecture de mouvement Phi-Y propriétaire et à une précision de placement de 8 µm, elle allie la vitesse de production des machines de collage de puces traditionnelles au contrôle de processus nécessaire à un conditionnement flip chip fiable par refusion en masse.
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Pour les équipes d'ingénierie évaluant les équipements d'assemblage de puces à retournement à grande vitesse, des spécifications détaillées des machines, des configurations de modules de flux et des rapports de compatibilité des processus sont disponibles sur demande.
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