先進半導体パッケージング向けフリップチップボンダー装置

フリップチップボンダー装置

Aフリップチップボンダーバンプ付きダイを表面を下向きにピックアップして向きを調整し、バンプまたは銅ピラーを対応するパッドに位置合わせし、ダイを基板、ウェーハ、または別のチップに配置または接合します。熱圧着接合、マスリフロー配置、チップ・ツー・基板接合、チップ・ツー・ウェーハ接合、シリコンフォトニクス、その他の高密度相互接続アプリケーション向けの装置をご覧ください。

チップから基板へ チップ・トゥ・ウェハー チップツーチップ 熱圧着接着 ファインピッチ相互接続
機器が制御するもの

フリップチップボンダーがフェイスダウン相互接続を形成する方法

従来のフェイスアップ方式のダイアタッチとは異なり、フリップチップアセンブリでは、ダイのアクティブ面をレシーブパッドに向けて配置します。ボンダーは、ダイ、バンプ、または基板を損傷することなく、向き、両面アライメント、共面性、ボンディング力、および選択された接合条件を制御する必要があります。

正確な手順は、マスリフロー、熱圧縮、熱超音波、接着、または直接接合によって異なるが、以下の4つの機械機能は装置選定において中心的な役割を果たす。

バンプ形成、アンダーバンプメタライゼーション、再配線層は通常、上流工程で完了します。フリップチップボンダーは、準備された相互接続面を位置合わせして接合するものであり、ウェーハバンプ形成装置を置き換えるものではありません。
01

サイコロを選び、向きを定め、提示する

この装置は、ウェハテープ、トレイ、ワッフルパック、またはその他のキャリアから個々のダイを取り出し、その向きを制御し、突起面をターゲットに向けて提示する。

02

バンプ、ピラー、パッドの位置を合わせる

上方視光学系と下方視光学系、パターン認識、およびステージ補正により、ダイの特徴を基板、インターポーザ、ウェーハ、またはセカンドダイのターゲットに位置合わせします。

03

並列性および結合条件の制御

このプラットフォームは、認定されたプロセスに従って、傾き、配置高さ、力、温度、雰囲気、保持時間、およびオプションの超音波または硬化機能を管理します。

04

放出、測定、記録

接合または仮止め後、ツールはデバイスを解放し、次のサイクルが始まる前に、接合後の測定、検査、レシピの記録、およびトレーサビリティを実行する場合があります。

インターコネクトの比較

フリップチップボンディングとワイヤボンディングの比較

どちらのプロセスも半導体ダイからパッケージへの電気的接続を形成しますが、接続形状と必要な機器は異なります。このページでは、バンプ、ピラー、または準備された接合面を介した直接下向き接続に特化して説明します。

意思決定ポイント
下向きエリアアレイ接続 フリップチップボンディング
周辺部の細線接続 ワイヤボンディング
相互接続パス
金型の下にある突起、柱、または直接接合面は、対応する受入部と位置合わせされる。
細いワイヤループが、露出したダイパッドをリードフレーム、基板、またはパッケージ端子に接続します。
パッケージデザイン
エリアアレイI/O、短い電気経路、コンパクトなパッケージ構造、高密度集積化をサポートします。
周辺機器のパッドレイアウト、柔軟なループルーティング、および幅広い既存のパッケージフォーマットをサポートします。
機器制御
ダイの反転、両面視認性、接合後の精度、平行性、力、温度、雰囲気。
ワイヤ送給、キャピラリーまたはウェッジツール、超音波ボンディング、ループ形成、およびボンドヘッドの動き。
典型的な使用例
チップレット、高密度基板、イメージセンサー、MEMS、シリコンフォトニクス、オプトエレクトロニクス、および2.5Dまたは3D集積。
主流のIC、ディスクリートデバイス、LED、パワーパッケージ、および周辺配線接続を前提に設計された製品。
選択データ
バンプピッチと冶金、ダイとターゲットの形状、接合方法、精度、力、熱範囲、および自動化。
ワイヤの材質と直径、パッケージの形状、ボンディング方法、ループ形状、パッド設計、スループット。
利用可能な機器

フリップチップボンダー装置およびTCBシステム

利用可能なフリップチップボンディング装置、精密配置プラットフォーム、および熱圧着ボンディングシステムを検討してください。ダイ、相互接続、対象基板、接合経路、および生産要件をお送りいただければ、実際の装置構成を比較検討いたします。

製品ファミリーの仕様は、個々の機械の構成を保証するものではありません。ご購入前に、取り付けられている接着ヘッド、光学系、力範囲、加熱装置、雰囲気、ハンドリングモジュール、ソフトウェア、工具、および付属品をご確認ください。
生産段階で選択

研究開発用、パイロットライン用、それとも自動フリップチップボンダー?

最適なプラットフォームは、プロジェクトが新しい相互接続の開発なのか、安定したプロセスを試験生産に移行させるのか、あるいは再現性の高い大量生産ラインを運用するのかによって異なります。

広告に謳われている精度だけで選別してはいけません。作業者のアクセス性、材料の提示方法、レシピ開発、プロセスデータ、サイクルタイム、トレーサビリティ、工場との統合性なども同様に重要です。

制作段階について話し合う
01

研究開発

手動または補助システムでは、光学的アクセス、柔軟なツール、制御された実験、およびさまざまな金型、ターゲット、力、温度、接合方法を評価できる能力が優先されます。

02

パイロットラインと資格

半自動または多機能プラットフォームは、プログラム可能な動作、プロセスの再現性、測定、データロギング機能を追加しつつ、設計変更や限定生産に対する柔軟性を維持します。

03

自動大量生産

生産システムは、ウェハー、トレイまたはキャリアの自動化、短いサイクルタイム、安定したレシピ実行、検査、ホスト通信、トレーサビリティ、および予測可能な装置稼働率を重視します。

入社手続き

フリップチップボンダーを相互接続プロセスに適合させる

「フリップチップ」とは、単一の汎用的な接合方法ではなく、組み立て方向を表す用語です。相互接続部の材質と必要な接合部の形成方法によって、接合ヘッド、熱システム、雰囲気、力制御、および取り扱い方法が決定されます。

01 熱圧着接着(TCB) 熱と制御された力によって、ダイがターゲットに対して位置合わせされたまま、微細なピッチの相互接続が形成される。

接合力範囲、上下加熱、温度均一性、保持時間、アクティブチップおよびチルト、雰囲気、冷却、ダイの反り、および接合後の精度検証方法を確認してください。TCBの機能は、プラットフォーム名だけでなく、搭載されているハードウェアにも依存します。

02 大量リフローおよびはんだ付け ボンダーは、バンプ付きデバイスの位置合わせと配置を行い、その後、統合された、または下流のリフロー工程で半田接合が完了する。

フラックス塗布、タック配置、ステージ加熱、ダイ安定性、基板支持、リフローフロー、冷却、および配置後の処理について確認してください。大量リフロー配置プラットフォームと専用TCBシステムは、必ずしも互換性があるとは限りません。

03 熱超音波法、共晶法、接着法 選択されたアセンブリは、熱、力、超音波エネルギー、はんだ、導電性接着剤、または紫外線硬化性材料を組み合わせて構成されています。

超音波モジュール、加熱方法、塗布またはスタンピング、接合線制御、UVアクセス、ツールインターフェース、および互換性のあるプロセス監視を確認してください。これらのオプションは構成によって異なります。

04 直接接着とハイブリッド接着 誘電体表面および金属表面の加工には、極めて清潔な取り扱い、精密な位置合わせ、および制御された接触が求められる。

直接接合またはハイブリッド接合では、通常、専用の環境制御、表面処理、粒子管理、平行度、低力接触、および接合後の熱処理が必要です。標準的なはんだバンプ接合装置でこのプロセスを実行できると考えてはいけません。

予算と見積もり

フリップチップボンダーの価格を決定する要因は何ですか?

実験室用アライメントボンダー、高荷重プロセス開発プラットフォーム、および全自動熱圧着生産システムは、それぞれ異なる機器クラスに属します。そのため、一般的な価格帯でこれらを正確に表すことはできません。

比較見積もりには、機械に印字されている型番だけでなく、実際に設置されたプロセスパッケージ、処理モジュール、校正条件、工具、およびサポート範囲を明記する必要があります。

構成ベースの見積もりを依頼する

ご希望のモデルまたはアプリケーション、ダイおよびターゲットフォーマット、相互接続プロセス、精度、自動化レベル、条件、および宛先をお知らせください。

現在の空き状況を問い合わせる
同じモデルの2台の機械が異なる理由

提供される価値は、インストール、検証、および含まれる内容によって異なります。

  1. 01
    精度とプロセスハードウェア

    光学系、接着ヘッド、力範囲、平行度、加熱、雰囲気、検査オプションによって、機械が実際にサポートできるプロセスが決まります。

  2. 02
    資材運搬および工具

    ウェハステージ、エジェクタ、トレイ、反転ツール、チャック、コレット、基板固定具、および自動化モジュールは、見積もり範囲を大幅に変更する可能性があります。

  3. 03
    ソフトウェア、キャリブレーション、および証拠

    ライセンス、レシピ機能、カメラのキャリブレーション、力と熱の検証、接着後の測定、および実証証拠は、準備状況に影響を与える。

  4. 04
    状態、改修、およびサポート

    製造年、稼働履歴、交換部品、書類作成、梱包、設置、トレーニング、アフターサービス範囲は、納入コストに影響します。

比較に役立つように、以下を含めてください。 金型とターゲットの寸法、バンプの種類とピッチ、接合プロセス、接合後の必要な精度、力と温度の範囲、自動化、好ましい条件と目的地。
技術仕様レビュー

背景説明が必要なフリップチップボンダーの仕様

見出しの数値は、テスト条件とインストール構成が既知の場合にのみ役立ちます。単一の広告数値から選択するのではなく、これらの仕様グループを実際のパッケージおよびプロセスと比較してください。

正確さ

配置精度と債券発行後の精度

精度が接触前か、完全な熱および力サイクル後か、使用されるシグマレベル、ダイサイズ、フィールド位置、温度、および測定方法を確認してください。

力学

結合力、ギャップ、および並列性

最小および最大力、制御分解能、アクティブな傾きと傾斜、共面性、最終ギャップ測定、および壊れやすい部品や歪んだ部品を保護する能力を確認してください。

上下加熱

最高温度、昇温速度、均一性、パルス加熱または段階加熱、冷却、熱膨張補償、および必要なプロセスウィンドウとの適合性を比較してください。

取り扱い

ダイ、ウェハ、基板のフォーマット

ダイの最小サイズと最大サイズ、厚さ、ウェーハ径、テープフレーム、トレイまたはワッフルパックの入力、基板寸法、キャリアタイプ、および自動ローディングオプションを確認してください。

環境

大気および表面保護

不活性ガス、真空、ギ酸またはフラックスレス処理、粒子制御、クリーン環境要件、および筐体が意図する材料システムに適合しているかどうかを確認します。

生産

サイクルタイム、検査、トレーサビリティ

実際のプロセス、材料切り替え、レシピ管理、接着後検査、データ収集、ホスト通信、および保守アクセスを使用してサイクルタイムを評価します。

正確な構成シート、機械の写真、オプションリスト、および稼働実績を示す資料を要求してください。製品ファミリーのパンフレットだけでは、個々の使用済みまたは再生システムがプロジェクト要件を満たしているかどうかを確認することはできません。
中古機器の検証

中古のフリップチップボンダーで確認すべき点は何ですか?

中古機器はリードタイムを短縮し、設備投資コストを削減できるが、モデル名だけでは現在の精度、搭載されているプロセスモジュール、付属の工具などは分からない。

レビューでは、機械の識別情報と状態を、対象となるパッケージ、相互接続、および受入基準に関連付ける必要がある。

01 / アイデンティティ

モデル、接尾辞、製造年、シリアル番号

完全な機種名、製造年、シリアル番号、機械の設置場所、所有履歴、および現在の稼働状況を確認してください。

02 / アライメント

光学、校正、精度に関する証拠

カメラ、照明、パターン認識、ステージ校正、接着後測定方法、再現性結果、平行度検証について検討する。

03 / ボンディングハードウェア

ボンドヘッド、力、熱システム

力範囲、ツールインターフェース、上下加熱・冷却、温度コントローラー、傾斜・傾き調整用ハードウェア、およびプロセス固有のモジュールを特定します。

04 / マテリアルハンドリング

ウェハ、ダイ、ターゲット、およびツーリングの範囲

ウェハステージ、エジェクタ、ダイ入力部、トレイ、チャック、コレット、反転ツール、基板固定具、キャリア、および付属の交換部品を一覧表示します。

05 / 処理オプション

ガス、真空、フラックス、超音波、硬化

雰囲気エンクロージャー、ガス制御、真空、フラックスまたはフラックスレス経路、超音波装置、塗布、スタンピング、および必要に応じてUV機能を確認してください。

06 / ソフトウェアとサポート

ライセンス、ドキュメント、およびデモンストレーション

PC本体、ソフトウェアのバージョン、ライセンス、マニュアル、保守記録、改修作業、スペアパーツ、テストサンプル、および利用可能なライブまたは録画済みのデモンストレーションを確認してください。

機器選定に関するよくある質問

フリップチップボンダーに関するよくある質問

これらの回答は、機器の範囲、プロセスとの互換性、仕様の比較、中古機械の検査、および有用な見積もりに必要な情報を明確にするものです。

フリップチップボンダーとは何ですか?

フリップチップボンダーは、半導体組立装置の一種で、バンプ付きダイを表面を下向きにしてピックアップし、バンプまたはピラーを対応するパッドに位置合わせし、制御された力、温度、雰囲気、平行度のもとで基板、ウェーハ、または別のダイに配置または接合する。

フリップチップボンダーと従来型のダイボンダーの違いは何ですか?

従来のダイボンダーでは、通常、活性面を上にして、ダイを接着剤、はんだ、またはその他の接合材料上に配置します。フリップチップボンダーでは、バンプ加工された活性面を下向きにして、対応するパッドに直接接続します。一部のモジュール式プラットフォームは両方の方式に対応していますが、搭載されている光学系、ボンディングヘッド、加熱装置、およびハンドリング機構を検証する必要があります。

フリップチップボンダーは、どのようなボンディングプロセスに対応できますか?

構成によっては、プラットフォームは、マスリフロー配置、熱圧着接合、熱超音波接合、共晶接合またははんだ接合、接着接合、UV硬化、および選択された直接接合またはハイブリッド接合プロセスをサポートする場合があります。

フリップチップボンダーでは、どの程度の精度を比較すべきでしょうか?

位置決め精度または接合後の精度を、測定方法、シグマレベル、ダイサイズ、温度、フィールド位置、および値が完全な接合サイクルの前に測定されたか後に測定されたかと併せて比較します。

1台のフリップチップボンダーで、チップと基板、およびチップとウェハーの両方の接合に対応できますか?

一部のプラットフォームはC2SとC2Wの両方に対応していますが、ウェハステージ、基板ハンドリング、ダイ入力、光学系、ツール、ソフトウェア、プロセスモジュールなどが異なります。互換性は、実際に設置された構成で確認する必要があります。

フリップチップボンダーの価格はいくらですか?

価格は、装置の種類、精度、力、加熱方式、雰囲気、ウェーハおよび基板の取り扱い、自動化、ソフトウェア、ツール、製造年、状態、サポート範囲によって異なります。正確な見積もりには、対象となるプロセスと提案する構成が必要です。

中古のフリップチップボンダーを購入する前に確認すべきことは何ですか?

完全なモデルと接尾辞、シリアル番号、製造年、アライメントシステム、校正、接着ヘッド、力、加熱、平行度、ハンドリングモジュール、雰囲気オプション、ソフトウェア、工具、サービス履歴、および利用可能なデモンストレーション証拠を確認してください。

フリップチップボンダーの見積もりにはどのような情報が必要ですか?

ダイ、バンプ、基板の詳細、C2SまたはC2Wフォーマット、接合プロセス、接合後の精度、力と温度範囲、雰囲気、自動化レベル、推奨条件、配送先、およびプロジェクトスケジュールを提供してください。

フリップチップボンダーを実際の相互接続プロセスに適合させる

ダイ、バンプまたはピラー、基板またはウェハーのフォーマット、必要な接合後の精度、接合方法、力と温度の範囲、製造段階、希望する機械条件、および配送先をお知らせください。

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