L'ASMPT SIPLACE CA2 est une plateforme de placement hybride haute vitesse qui traite les composants CMS conventionnels et les puces semi-conductrices nues dans un même environnement de production. Elle peut prélever des CMS sur des alimentateurs en bande et bobine, ainsi que des puces directement à partir d'une plaquette découpée.
Cette combinaison rend le CA2 pertinent pour la production de systèmes intégrés, les modules multi-puces, l'encapsulation au niveau de la plaquette et du panneau, les composants embarqués et certaines applications de semi-conducteurs de puissance. Son intérêt est maximal lorsque le placement direct sur plaquette constitue une composante essentielle du produit plutôt qu'une opération spécialisée ponctuelle.
Le choix de la machine ne doit pas se baser uniquement sur sa vitesse ou sa précision. Il dépend en réalité de l'équilibre entre les puces alimentées par la plaquette et les composants alimentés par le système d'alimentation, du nombre de types de puces, du format du substrat, du chemin d'assemblage requis et de la configuration CA2 installée.
À quoi sert le SIPLACE CA2
Une machine de placement CMS classique reçoit généralement les composants conditionnés à partir de bandes, de plateaux ou d'autres systèmes d'alimentation. Un système de placement de puces, quant à lui, doit identifier et prélever des puces individuelles sur une plaquette, conserver leurs informations d'origine et les transférer sur un substrat ou dans un boîtier.
Le SIPLACE CA2 réunit ces deux flux de matières sur une seule plateforme. Selon sa configuration, il peut prendre en charge :
Placement des composants CMS à partir d'alimentateurs en bande et bobine
Prélèvement direct de puces nues à partir de plaquettes découpées
Mise en place de la matrice de fixation avant le processus d'assemblage qualifié
Placement de la puce retournée face vers le bas
Produits mixtes contenant plusieurs puces et des composants CMS sélectionnés
L'alimentation directe des plaquettes permet de supprimer l'étape intermédiaire de conditionnement des puces sur ruban. Ceci réduit les opérations de préparation, de réapprovisionnement et de manipulation des matériaux liées au transfert des puces sensibles sur ruban avant leur placement. Le gain de productivité est maximal lorsqu'une gamme de produits utilise plusieurs composants fournis par plaquettes ou nécessite des changements fréquents de types de puces.
La CA2 n'est donc pas simplement une machine SMT dotée d'une entrée de plaquettes supplémentaire. Ses têtes de placement, l'échange de plaquettes, la mise en mémoire tampon des puces, la vision, la manutention des matériaux et les fonctions de traçabilité sont organisés autour de l'assemblage mixte de semi-conducteurs et de composants SMT.
Spécifications publiées du SIPLACE CA2
Les valeurs suivantes décrivent les capacités de la plateforme ASMPT. La vitesse et la précision maximales dépendent du mode de fonctionnement, de la position de placement, de la géométrie des composants, de la configuration du convoyeur et des options sélectionnées. Le tableau des spécifications définit une plage de fonctionnement possible plutôt que de prédire le temps de cycle ou l'état d'une machine en particulier.
| Zone de spécification | Capacité CA2 publiée | Signification pratique |
|---|---|---|
| Architecture de placement | Deux têtes de placement SIPLACE CP20 | La plateforme à deux têtes prend en charge le placement SMT haute vitesse et le placement direct sur plaquette. |
| Référence de placement SMT | Jusqu'à 76 000 cph | Cette valeur représente l'orientation de la plateforme plutôt qu'un résultat produit garanti. |
| Placement flip-chip à partir de la plaquette | Jusqu'à 51 000 cph | Le taux réel dépend également de la prise en charge de la plaquette, de la vision, de l'immersion et de l'indexation du substrat. |
| Fixation de la puce à partir de la plaquette | Jusqu'à 54 000 cph | Cela reflète l'importance accordée par la plateforme au traitement direct des plaquettes à haut volume. |
| Cours de précision de placement | 20 µm, 15 µm ou 10 µm à 3 sigma | La classe peut être attribuée en fonction de la position de placement et de la forme du composant. |
| Gamme de composants alimentés par bande | 0201 métrique à 8,2 mm × 8,2 mm | Les composants situés en dehors de cette plage nécessitent une autre solution de placement ou un processus de ligne divisée. |
| Gamme de puces fournies par plaquette | 0,3 mm × 0,3 mm à 8,2 mm × 8,2 mm | L'épaisseur de la puce, la surface de préhension, la structure des bosses et la stabilité de manipulation nécessitent encore une évaluation. |
| Manipulation des plaquettes | Jusqu'à 50 plaquettes différentes ; temps de changement : environ 13 secondes | L'architecture prend en charge les produits nécessitant des changements fréquents entre plusieurs sources de puces. |
| configurations de matériaux | Jusqu'à 80 positions d'alimentation de 8 × 8 mm, ou jusqu'à deux systèmes multi-plaquettes avec des pistes d'alimentation de 10 × 8 mm | Il convient tout d'abord de définir l'équilibre nécessaire entre la capacité des plaquettes et les positions conventionnelles des alimentateurs. |
| Gamme de substrats à voie unique | Jusqu'à 700 mm × 620 mm pour certaines classes de précision ; jusqu'à 300 mm × 300 mm à 10 µm. | La manipulation de grands panneaux et le placement de très haute précision n'utilisent pas la même surface de travail complète. |
| Dimensions de la machine | 2,56 m × 2,50 m × 1,85 m | La planification des lignes doit également inclure les espaces de chargement, de service et d'accès aux matériaux. |
| Interfaces d'usine | IPC-HERMES-9852, IPC-CFX, IPC-SMEMA-9851 et SECS/GEM | La version du logiciel livrée et les fonctions sous licence déterminent l'implémentation réelle. |
| Informations de conformité | Homologué CE et SEMI S2/S8 ; salle blanche classe ISO 7 | Les exigences relatives au site de destination doivent tout de même être examinées indépendamment. |
Les trois classes de précision requièrent une attention particulière. La classe 10 µm ne correspond pas à un réglage universel pour toutes les dimensions de substrat et toutes les positions de placement. Par exemple, la plage publiée pour une seule voie s'étend jusqu'à 700 mm × 620 mm pour les classes 20 µm et 15 µm, tandis que la zone de travail complète de 10 µm est limitée à 300 mm × 300 mm.
La formulation relative au changement de plaquette diffère légèrement dans la documentation officielle : la présentation des fonctionnalités évoque moins de 13 secondes, tandis que le tableau des spécifications mentionne 13 secondes. Pour la planification de la production, il convient de considérer que le cycle d’échange est d’environ 13 secondes et de le valider en fonction de la séquence de plaquettes prévue.
Comment l'architecture CA2 façonne la manutention des matériaux
La SIPLACE CA2 utilise deux têtes CP20. Chaque tête est capable de réaliser jusqu'à 38 000 placements par heure, pour une cadence de placement SMT combinée de 76 000 composants par heure. La tête prend en charge les composants de taille métrique 0201 à 8,2 mm × 8,2 mm et jusqu'à 4 mm de hauteur.
Cette gamme est parfaitement adaptée aux structures SiP compactes contenant de petits circuits intégrés, des composants passifs et des puces nues, mais elle définit également une limite claire. Les produits contenant des dispositifs de plus de 8,2 mm, des puces particulièrement épaisses ou des composants nécessitant une autre méthode de prélèvement peuvent nécessiter une seconde machine ou une plateforme différente.
La caméra haute résolution SST49 (en option) influe sur les dimensions de pas et de boule les plus précises publiées. Les applications impliquant des pas ou des diamètres de boule très faibles doivent donc être choisies en fonction du système de vision installé et non pas uniquement en fonction du nom du modèle.
Le système Multi Wafer modifie l'alimentation de la machine. Une CA2 configurée principalement pour le CMS peut offrir jusqu'à 80 emplacements pour les alimentateurs de bande de 8 mm. Une configuration orientée plaquette peut utiliser jusqu'à deux systèmes Multi Wafer tout en conservant 10 emplacements pour les alimentateurs de bande de 8 mm.
Un porte-plaquettes, une unité d'immersion linéaire et des convoyeurs d'alimentation peuvent fonctionner selon le même concept de matériau. Ceci permet de combiner plusieurs puces sur plaquette avec un nombre contrôlé de composants CMS alimentés par bande. La capacité d'alimentation n'étant pas illimitée, la nomenclature doit être adaptée à la charge de placement réelle.
Le système de gestion de plaquettes peut contenir jusqu'à 50 plaquettes différentes. Son intérêt ne réside pas uniquement dans sa capacité de stockage ; il permet de passer d'une source de puces à une autre sans avoir à traiter chaque puce individuellement. Ceci s'avère particulièrement utile pour les boîtiers multi-puces où la mémoire, la logique, les capteurs, les dispositifs RF ou les composants de puissance proviennent de plaquettes différentes.
Applications compatibles avec la plateforme CA2
Le SIPLACE CA2 peut être évalué dans plusieurs domaines de l'encapsulation avancée, mais les projets les plus adaptés partagent généralement trois conditions : le produit contient plusieurs petits composants, le placement direct sur plaquette représente une partie substantielle du cycle et le volume de production justifie l'échange automatisé de plaquettes et la mise en mémoire tampon des puces.
Systèmes intégrés et modules multi-puces
Les produits SiP combinent souvent plusieurs puces semi-conductrices avec des résistances, des condensateurs, des filtres ou d'autres composants CMS. Le CA2 peut placer les puces directement à partir des plaquettes tout en traitant certains composants alimentés par bande dans le même environnement de ligne.
Cela permet de réduire la nécessité de traiter le placement des puces et le placement CMS comme des processus totalement distincts. Cet avantage est d'autant plus marqué lorsque le suivi des matériaux, les recettes et le contrôle de la ligne sont optimisés pour ce processus intégré.
Conditionnement au niveau de la plaquette et du panneau
Le convoyeur à voie unique prend en charge les substrats et panneaux de grande taille avec des classes de précision sélectionnées. Cette plateforme peut ainsi être utilisée pour les structures sur plaquettes, la production de circuits imprimés intégrés et les applications au niveau panneau.
Une grande surface de travail ne dispense pas de vérifier le support du substrat. L'épaisseur du panneau, la conception du support, la planéité, le gauchissement et la précision locale requise influent tous sur la faisabilité du format envisagé.
Produits embarqués et semi-conducteurs de puissance
Les assemblages de semi-conducteurs embarqués et de puissance peuvent combiner des puces nues, des composants passifs et des supports de grande taille. Le CA2 convient à ces applications lorsque les puces et les composants CMS restent dans la plage de traitement du CP20 et que le processus d'assemblage est compatible avec le placement suivi de l'étape en aval requise.
Les lecteurs souhaitant évaluer le processus dans son ensemble peuvent poursuivre leur lecture. solutions d'équipement avancées pour le conditionnement et le flip chip page. Les applications nécessitant un autre principe de liaison doivent également être comparées à la page. équipement de collage flip chip catégorie.
Le flux de matières détermine si le CA2 convient à la ligne.
La méthode la plus pertinente pour évaluer la SIPLACE CA2 consiste à associer chaque composant à sa source, sa méthode de manipulation et sa séquence de placement. Cela permet de déterminer si la CA2 peut supporter la charge de production principale ou si elle doit fonctionner en complément d'une autre machine de placement.
| Question de projet | Ce que cela révèle | Point de décision CA2 |
|---|---|---|
| Combien de placements proviennent directement des plaquettes de silicium ? | Une part plus importante de puces alimentées par plaquettes génère davantage de valeur grâce à la mise en mémoire tampon des puces et à la gestion de plusieurs plaquettes. | Estimez la part du placement des plaquettes dans le cycle complet plutôt que le nombre de composants uniquement. |
| Combien de types de matrices différents sont utilisés ? | Les produits multi-matrices augmentent les exigences en matière de changement de format, de recettes et de traçabilité. | Définir le nombre de plaquettes actives et la séquence d'échange requise. |
| Combien de composants CMS alimentés par bande restent-ils ? | Une configuration CA2 orientée plaquette ne conserve qu'un nombre limité de positions d'alimentation. | Vérifiez si 10 rails d'alimentation suffisent ou s'il faut une machine SMT séparée pour supporter la charge importante des alimentateurs. |
| Quels sont les composants les plus grands et les plus petits ? | La géométrie des composants pourrait exclure la fenêtre CP20 avant même que la vitesse ne devienne un facteur pertinent. | Confirmer la largeur, la hauteur, l'épaisseur, la surface de préhension, la géométrie des bossages et la sensibilité de la manipulation. |
| Quel format de support et quelle zone de précision sont requis ? | Le type de convoyeur et la classe de précision sélectionnée modifient la zone de travail disponible. | Adaptez la taille du substrat, la déformation et les zones de placement critiques à la configuration prévue. |
| Quel est le processus d'intégration après le placement ? | La fixation de la puce et l'orientation flip-chip ne définissent pas une voie de liaison universelle. | Identifier le procédé de trempage, de fluxage, d'adhésif, de brasage, de refusion ou tout autre procédé en aval qualifié. |
| Quelles données doivent suivre chaque dé ? | Certains produits nécessitent une généalogie entre la position de la plaquette et la position du substrat. | Définir les exigences relatives à la cartographie des plaquettes, à la recette, à la traçabilité au niveau de la puce et à l'interface avec l'usine. |
Pour un SiP nécessitant un grand nombre de plaquettes, le CA2 peut servir de plateforme de placement principale. En revanche, pour un produit nécessitant un grand nombre de puces issues de l'alimentation de plaquettes, il peut être préférable de répartir la tâche entre le CA2 et une machine de placement haute vitesse classique.
Une CA2 peut également fonctionner en parallèle d'une machine de placement CMS haute vitesse distincte lorsque la charge de travail, fortement dépendante des alimentateurs, déséquilibrerait la plateforme hybride. La répartition optimale dépend toujours du nombre d'alimentateurs, de la composition des composants, de la compatibilité du convoyeur et du temps de cycle cible.
L'estimation finale doit tenir compte de l'ensemble du processus. L'éjection de la puce, le contrôle visuel, l'immersion, l'échange de plaquettes, l'indexation du substrat et l'assemblage en aval peuvent influencer le temps de cycle, même lorsque le seuil de placement est élevé.
Le placement de puces retournées et le TCB sont des exigences différentes
La CA2 peut placer une puce à plots face vers le bas sur une structure réceptrice. Cela détermine l'orientation et le positionnement de la puce retournée, mais ne prouve pas que la machine réalise tous les processus d'assemblage possibles.
Un procédé de refusion en masse peut comprendre un trempage ou un contrôle du flux, le placement de la puce et une refusion en aval. Le collage par thermocompression requiert généralement une température, une force, un temps de maintien, une atmosphère et un parallélisme précis. Les projets nécessitant ces conditions doivent être adaptés au procédé de collage lui-même, plutôt que de considérer toute machine de placement compatible avec le flip-chip comme un système de collage par thermocompression.
Vérifications de configuration CA2 pour une machine identifiée
Lors de l'évaluation d'un CA2 neuf ou d'occasion spécifique, vérifiez les détails de configuration qui peuvent avoir une incidence directe sur la conformité de la machine au processus prévu :
| Zone de vérification | Que confirmer | Pourquoi c'est important |
|---|---|---|
| Identité de la machine | Désignation du modèle, numéro de série, dossier de fabrication et état de fonctionnement | Il permet de déterminer quelle machine et quelle configuration font l'objet de l'examen. |
| Têtes et vision | Les deux têtes CP20, les caméras, l'option SST49, les capteurs et les preuves d'étalonnage | La gamme de composants et la reconnaissance des détails dépendent du matériel installé. |
| Préparation des matériaux | Systèmes multi-plaquettes, matériel d'échange de plaquettes, mandrin, système d'éjection, LDU, alimentateurs et options de plateaux | La configuration du matériel livré détermine si le processus prévu est possible. |
| Convoyeur et support de substrat | Options de convoyeur à une ou deux voies, gamme de panneaux, supports et manutention des bandes | Les exigences relatives à la taille et à la précision du substrat doivent être compatibles avec le système de transport installé. |
| Logiciels et données | Distribution de logiciels, licences, prise en charge des cartes de plaquettes, interfaces, traçabilité et sauvegardes | Le progiciel actif détermine quelles fonctions de connectivité et de données publiées sont disponibles. |
| Démonstration de l'application | Chargement, prélèvement, visualisation, trempage, positionnement et transport des plaquettes à l'aide d'un matériau représentatif | Un cycle à sec sous tension ne valide pas l'intégralité du processus de placement de la puce. |
Avant l'approbation d'une machine, il convient d'examiner l'historique d'entretien, les rapports d'inspection, l'état d'étalonnage, l'outillage inclus et le contenu de la livraison. Ces informations spécifiques à l'unité permettent de vérifier si les fonctionnalités de la plateforme annoncées sont disponibles sur la machine proposée.
FAQ ASMPT SIPLACE CA2
La SIPLACE CA2 est-elle une machine SMT ou une machine de collage de puces ?
Il s'agit d'une plateforme de placement hybride. Elle combine le placement SMT sur bande avec la prise et le placement directs de puces à partir de plaquettes découpées, en fonction des modules de matériaux et de processus installés.
Chaque CA2 atteint-il une précision de placement de 10 µm ?
Non. L'ASMPT répertorie des classes de précision de 20 µm, 15 µm et 10 µm à 3 sigma. La classe applicable dépend de la position de placement, de la forme du composant, de la configuration du convoyeur, de la zone de travail et de la configuration de la machine.
Dans quelles circonstances un système multi-plaquettes offre-t-il le plus de valeur ?
Cette méthode est particulièrement utile lorsque le produit utilise plusieurs types de puces fournies par plaquettes ou lorsque le placement direct sur plaquettes représente une part importante du cycle de production. Un produit nécessitant un grand nombre d'alimentateurs peut requérir une autre répartition des tâches.
Quelles informations sont nécessaires pour évaluer un projet CA2 ?
Fournissez les détails de la puce et de la plaquette, la liste des composants CMS, les besoins en alimentation, le format du substrat, la séquence d'assemblage, les exigences de précision, les besoins de traçabilité et le temps de cycle cible. Pour une machine identifiée, indiquez sa tête de traitement, son système de plaquettes, son convoyeur, son système de vision et sa configuration logicielle.
Pour choisir le modèle qui correspond le mieux à l'ancienne plateforme à quatre portiques ou au CA2, poursuivez votre lecture. Comparaison ASMPT SIPLACE CA4 vs CA2Pour discuter des exigences relatives aux machines ou aux processus, veuillez soumettre les informations disponibles sur le produit et sa configuration via le demande d'équipement semi-conducteurpage.
Conclusion: L'ASMPT SIPLACE CA2 est conçu pour les productions où le placement direct de puces sur plaquette et le SMT conventionnel doivent fonctionner au sein d'un flux de matériaux intégré. Ses têtes CP20, sa gestion multi-plaquettes, ses classes de précision sélectionnables et sa traçabilité au niveau de la puce le rendent particulièrement adapté aux produits SiP et multi-puces à forte intensité de plaquettes. Le choix final de la ligne de production doit tenir compte de la composition réelle des composants, du format du substrat, du chemin d'assemblage et de la configuration CA2 installée.