De ASMPT SIPLACE CA2 is een hybride hogesnelheidsplatform voor het plaatsen van SMD's, waarmee zowel conventionele SMD-componenten als kale halfgeleiderchips in dezelfde productieomgeving verwerkt kunnen worden. Het platform kan SMD's oppakken van tape-and-reel feeders en tegelijkertijd chips rechtstreeks van een gesneden wafer verwerken.
Deze combinatie maakt de CA2 relevant voor System-in-Package-productie, modules met meerdere chips, wafer- en paneelverpakking, embedded componenten en bepaalde vermogenshalfgeleidertoepassingen. De grootste meerwaarde komt tot uiting wanneer directe waferplaatsing een belangrijk onderdeel van het product is, in plaats van een incidentele specialistische bewerking.
De keuze voor een machine mag niet alleen op basis van snelheid of nauwkeurigheid worden gemaakt. De uiteindelijke beslissing hangt af van de balans tussen door wafers aangeleverde chips en door feeders aangeleverde componenten, het aantal chiptypen, het substraatformaat, de vereiste verbindingsroute en de geïnstalleerde CA2-configuratie.
Wat de SIPLACE CA2 moet doen
Een conventionele SMT-plaatsingsmachine ontvangt normaal gesproken verpakte componenten van tape, trays of andere feeders. Een die-placementsysteem moet daarentegen afzonderlijke chips van een wafer identificeren en eruit halen, hun broninformatie bewaren en ze overbrengen naar een substraat of behuizing.
De SIPLACE CA2 brengt deze twee materiaalstromen samen in één platform. Afhankelijk van de configuratie kan het de volgende processen ondersteunen:
SMD-plaatsing vanuit tape-and-reel feeders
Directe opname van kale chips uit in blokjes gesneden wafers
Plaatsing van de matrijsbevestiging vóór het gekwalificeerde verbindingsproces
Plaatsing van de flip-chip met de afbeelding naar beneden
Gemengde producten met diverse matrijzen en geselecteerde SMT-componenten.
Directe waferaanvoer kan de tussenstap van het aanbrengen van tape op de chips overbodig maken. Dit kan de voorbereiding, aanvulling en handling van materialen verminderen die nodig zijn om gevoelige chips op tape over te brengen vóór plaatsing. Het productievoordeel is het grootst wanneer een productfamilie gebruikmaakt van meerdere wafer-aangeleverde componenten of wanneer er regelmatig gewisseld moet worden tussen verschillende chiptypen.
De CA2 is daarom niet zomaar een SMT-machine met een extra wafer-invoer. De plaatsingskoppen, waferwisseling, chipbuffering, vision, materiaalverwerking en traceerbaarheidsfuncties zijn georganiseerd rondom gemengde halfgeleider- en SMT-assemblage.
Gepubliceerde SIPLACE CA2-specificaties
De volgende waarden beschrijven de gepubliceerde platformcapaciteit van ASMPT. De maximale snelheid en nauwkeurigheid zijn afhankelijk van de bedrijfsmodus, plaatsingspositie, componentgeometrie, transportbandconfiguratie en geselecteerde opties. De specificatietabel definieert een mogelijk procesvenster en voorspelt niet de cyclustijd of de toestand van een individuele machine.
| Specificatiegebied | Gepubliceerde CA2-functionaliteit | Praktische betekenis |
|---|---|---|
| Plaatsingsarchitectuur | Twee SIPLACE CP20 plaatsingskoppen | Het platform met twee koppen ondersteunt snelle SMT en directe waferplaatsing. |
| SMT-plaatsingsbenchmark | Tot 76.000 stuks per uur | De waarde vertegenwoordigt de richting van het platform, en niet de gegarandeerde productoutput. |
| Flip-chip plaatsing vanaf wafer | Tot 51.000 stuks per uur | Het werkelijke tarief is ook afhankelijk van het oppakken van de wafer, beeldverwerking, dompelproces en substraatindexering. |
| Die hecht zich vast aan de wafer | Tot 54.000 stuks per uur | Dit weerspiegelt de nadruk van het platform op grootschalige directe waferverwerking. |
| Plaatsingsnauwkeurigheidslessen | 20 µm, 15 µm of 10 µm bij 3 sigma | De klasse kan worden toegewezen op basis van de plaatsingspositie en de vorm van het onderdeel. |
| Bandgevoed componentenassortiment | 0201 metrisch naar 8,2 mm × 8,2 mm | Componenten buiten dit bereik vereisen een andere plaatsingsoplossing of een proces met gescheiden productielijnen. |
| Door wafers geleverde chipreeks | 0,3 mm × 0,3 mm tot 8,2 mm × 8,2 mm | De dikte van de chip, het opneemoppervlak, de bumpstructuur en de handlingstabiliteit moeten nog worden geëvalueerd. |
| Waferverwerking | Tot 50 verschillende wafers; wisseltijd circa 13 seconden | De architectuur ondersteunt producten die frequente wisselingen tussen verschillende chipfabrikanten vereisen. |
| Materiaalconfiguraties | Tot 80 invoerposities van 8 mm, of tot twee multi-wafersystemen met invoersporen van 10 × 8 mm. | De vereiste balans tussen wafercapaciteit en conventionele feederposities moet eerst worden vastgesteld. |
| Substraatbereik met één rij | Tot 700 mm × 620 mm bij geselecteerde nauwkeurigheidsklassen; tot 300 mm × 300 mm bij 10 µm. | Voor het hanteren van grote panelen en voor de meest nauwkeurige plaatsing wordt niet hetzelfde volledige werkgebied gebruikt. |
| Afmetingen van de machine | 2,56 m × 2,50 m × 1,85 m | Bij de planning van de lijn moet ook rekening worden gehouden met laad-, service- en materiaaltoegangsruimte. |
| Fabrieksinterfaces | IPC-HERMES-9852, IPC-CFX, IPC-SMEMA-9851 en SECS/GEM | De geleverde softwareversie en de gelicentieerde functies bepalen de daadwerkelijke implementatie. |
| Informatie over naleving | CE- en SEMI S2/S8-gecertificeerd; cleanroomklasse ISO 7 | De eisen van de bestemmingslocatie moeten nog steeds onafhankelijk worden beoordeeld. |
De drie nauwkeurigheidsklassen vereisen bijzondere aandacht. De klasse van 10 µm is geen universele instelling voor elke substraatgrootte en plaatsingspositie. Zo loopt het gepubliceerde bereik voor één spoor tot 700 mm × 620 mm voor de klassen van 20 µm en 15 µm, terwijl het volledige werkgebied van 10 µm wordt vermeld tot 300 mm × 300 mm.
De formulering voor het wisselen van wafers verschilt ook enigszins in het officiële materiaal: in het functieoverzicht wordt gesproken over minder dan 13 seconden, terwijl in de specificatietabel 13 seconden wordt vermeld. Voor de productieplanning moet de wisseltijd worden beschouwd als ongeveer 13 seconden en worden gevalideerd met de beoogde wafervolgorde.
Hoe de CA2-architectuur de materiaalverwerking vormgeeft
De SIPLACE CA2 maakt gebruik van twee CP20-koppen. Elke kop is gecertificeerd voor maximaal 38.000 plaatsingen per uur, wat resulteert in een gecombineerde SMT-benchmark van maximaal 76.000 componenten per uur. De kop verwerkt componenten van 0201 metrisch tot 8,2 mm × 8,2 mm en met een hoogte tot 4 mm.
Dit bereik is zeer geschikt voor compacte SiP-structuren met kleine IC's, passieve componenten en kale chips, maar het definieert ook een duidelijke grens. Producten met componenten groter dan 8,2 mm, ongebruikelijk dikke chips of componenten die een andere opneemmethode vereisen, hebben mogelijk een tweede machine of een ander platform nodig.
De optionele SST49-camera met hoge resolutie beïnvloedt de fijnste gepubliceerde afmetingen van de pitch en de bal. Toepassingen met zeer kleine pitches of baldiameters moeten daarom worden afgestemd op het geïnstalleerde camerasysteem en niet alleen op de modelnaam.
Het Multi Wafer System verandert de manier waarop de machine wordt bevoorraad. Een CA2 die primair is geconfigureerd voor SMT kan tot 80 posities bieden voor 8 mm tape-feeders. Een wafer-georiënteerde configuratie kan tot twee Multi Wafer Systems gebruiken, terwijl er 10 posities voor 8 mm tape-feeders behouden blijven.
Een waferhouder, lineaire dompeleenheid en aanvoerbanen kunnen binnen hetzelfde materiaalconcept werken. Hierdoor kan een product meerdere wafer-aangeleverde chips combineren met een gecontroleerd aantal tape-aangeleverde SMD's. Het biedt geen onbeperkte aanvoercapaciteit, dus de materiaallijst moet worden opgesplitst op basis van de werkelijke plaatsingsbelasting.
Het wafersysteem kan tot 50 verschillende wafers bevatten. De waarde ervan ligt niet alleen in de opslagcapaciteit; het maakt het mogelijk om in de productievolgorde te schakelen tussen verschillende chipbronnen zonder elke chip als een afzonderlijk component te hoeven behandelen. Dit kan met name handig zijn voor multi-die-pakketten waarin geheugen, logica, sensoren, RF-componenten of vermogenscomponenten afkomstig zijn van verschillende wafers.
Applicaties die compatibel zijn met het CA2-platform
De SIPLACE CA2 kan worden geëvalueerd voor diverse geavanceerde verpakkingsprojecten, maar de meest geschikte projecten voldoen doorgaans aan drie voorwaarden: het product bevat meerdere kleine componenten, directe waferplaatsing vormt een substantieel onderdeel van de cyclus en het productievolume rechtvaardigt geautomatiseerde waferwisseling en chipbuffering.
System-in-Package en Multi-Die Modules
SiP-producten combineren vaak meerdere halfgeleiderchips met weerstanden, condensatoren, filters of andere SMT-componenten. De CA2 kan chips rechtstreeks vanaf wafers plaatsen, terwijl tegelijkertijd geselecteerde, van tape aangevoerde onderdelen in dezelfde productielijn worden verwerkt.
Dit kan de noodzaak verminderen om matrijsplaatsing en SMT-plaatsing als volledig gescheiden productie-eilanden uit te voeren. Het voordeel wordt nog groter wanneer materiaaltracering, recepten en lijnbesturing worden afgestemd op het gecombineerde proces.
Verpakking op wafer- en paneelniveau
De enkelbaans transportband ondersteunt grote substraat- en paneelformaten in geselecteerde nauwkeurigheidsklassen. Hierdoor is het platform geschikt voor wafergerelateerde structuren, de productie van embedded PCB's en toepassingen op paneelniveau.
Een groot werkoppervlak ontslaat ons niet van de noodzaak om de drager te controleren. Paneeldikte, dragerontwerp, vlakheid, kromtrekking en de vereiste lokale nauwkeurigheid zijn allemaal factoren die bepalen of het beoogde formaat praktisch uitvoerbaar is.
Ingebouwde en vermogenshalfgeleiderproducten
Ingebouwde en vermogenshalfgeleiderassemblages kunnen kale chips, passieve componenten en grotere dragers combineren. De CA2 is geschikt voor deze toepassingen wanneer de chips en SMD's binnen het verwerkingsbereik van de CP20 blijven en het verbindingsproces compatibel is met de plaatsing gevolgd door de vereiste vervolgstap.
Lezers die het bredere proces willen beoordelen, kunnen verder lezen op de geavanceerde verpakkings- en flip-chip-apparatuuroplossingen pagina. Toepassingen die een ander hechtingsprincipe vereisen, moeten ook worden vergeleken met de flip chip bonder apparatuur categorie.
De materiaalstroom bepaalt of de CA2 in de lijn past.
De meest nuttige manier om de SIPLACE CA2 te evalueren, is door elk onderdeel te koppelen aan de bron, de verwerkingsmethode en de plaatsingsvolgorde. Dit laat zien of de CA2 de hoofdproductiebelasting aankan of dat deze beter naast een andere plaatsingsmachine kan worden ingezet.
| Projectvraag | Wat het onthult | CA2 Beslissingspunt |
|---|---|---|
| Hoeveel plaatsingen komen rechtstreeks van wafers? | Een groter aandeel wafer-gevoede producten creëert meer waarde door chipbuffering en de verwerking van meerdere wafers. | Schat het aandeel van de waferplaatsing in de volledige cyclus in, in plaats van alleen het aantal componenten. |
| Hoeveel verschillende soorten matrijzen worden er gebruikt? | Producten met meerdere matrijzen verhogen de eisen aan omsteltijden, recepten en traceerbaarheid. | Definieer het aantal actieve wafers en de vereiste wisselvolgorde. |
| Hoeveel tape-gevoede SMD's zijn er nog over? | Een op wafers georiënteerde CA2-configuratie behoudt slechts een beperkt aantal feederposities. | Controleer of 10 feederbanen voldoende zijn of dat een aparte SMT-machine de zware feederbelasting moet verwerken. |
| Wat zijn de grootste en kleinste onderdelen? | De componentgeometrie kan het CP20-venster uitsluiten voordat snelheid relevant wordt. | Controleer de breedte, hoogte, dikte, het oppervlak van de sensor, de geometrie van de stootrand en de gevoeligheid van de bediening. |
| Welk substraatformaat en nauwkeurigheidsgebied zijn vereist? | Het type transportband en de gekozen nauwkeurigheidsklasse bepalen het beschikbare werkgebied. | Stem de afmetingen van het substraat, de kromming en de kritische plaatsingszones af op de beoogde configuratie. |
| Welke procedure volgt op de plaatsing? | De oriëntatie van de chip en de flip-chip definiëren niet één universele verbindingsmethode. | Identificeer het dompelproces, de flux, de lijm, het solderen, het reflowproces of een ander gekwalificeerd vervolgproces. |
| Welke gegevens moeten bij elke dobbelsteen worden vermeld? | Voor sommige producten is een genealogie van waferpositie naar substraatpositie vereist. | Definieer de vereisten voor de wafer-map, het recept, de traceerbaarheid op chipniveau en de fabrieksinterface. |
Een SiP-product dat veel wafers gebruikt, kan de CA2 als primair plaatsingsplatform gebruiken. Een product dat veel feeders nodig heeft en slechts een paar chips van wafers aanlevert, kan beter worden bediend door het werk te verdelen tussen de CA2 en een conventionele hogesnelheidsplaatsingsmachine.
Een CA2 kan ook naast een aparte, snelle SMT-plaatsingsmachine worden gebruikt wanneer de hoge werkdruk van de feeders het hybride platform anders uit balans zou brengen. De juiste verdeling hangt nog steeds af van het aantal feeders, de componentenmix, de compatibiliteit van de transportband en de gewenste takttijd.
De uiteindelijke schatting moet gebaseerd zijn op het volledige proces. Het uitwerpen van de chip, beeldvorming, dompelen, waferwissel, substraatpositionering en verdere verbinding kunnen de takttijd bepalen, zelfs als de plaatsingsnorm hoog is.
Flip-chip plaatsing en TCB vereisen verschillende zaken.
De CA2 kan een chip met een bump-print met de printzijde naar beneden op een ontvangende structuur plaatsen. Dat bepaalt de flip-chip-oriëntatie en -positionering, maar het bewijst niet dat de machine elk mogelijk verbindingsproces uitvoert.
Een massareflow-route kan bestaan uit dompelen of fluxcontrole, chipplaatsing en daaropvolgende reflow. Thermocompressiebonding vereist normaal gesproken gedefinieerde warmte, kracht, verblijftijd, atmosfeer en parallelliteit. Projecten die aan deze voorwaarden moeten voldoen, dienen afgestemd te worden op het bondingproces zelf, in plaats van elke flip-chip-geschikte plaatsingsmachine als een TCB-systeem te beschouwen.
CA2-configuratiecontroles voor een geïdentificeerde machine
Bij de evaluatie van een specifieke nieuwe of gebruikte CA2 dient u de configuratiegegevens te controleren die direct van invloed kunnen zijn op de vraag of de machine geschikt is voor het beoogde proces:
| Verificatiegebied | Wat te bevestigen | Waarom het belangrijk is |
|---|---|---|
| Machine-identiteit | Modelaanduiding, serienummer, fabricagegegevens en bedrijfsstatus | Het bepaalt welke machine en configuratie daadwerkelijk worden beoordeeld. |
| Hoofden en visie | Zowel CP20-koppen, camera's, SST49-optie, sensoren als kalibratiebewijs | Het bereik van componenten en de herkenning van fijne details zijn afhankelijk van de geïnstalleerde hardware. |
| Materiaalconfiguratie | Multi-wafersystemen, waferwisselapparatuur, chuck, uitwerpsysteem, LDU, feeders en trayopties | De geleverde materiaalsamenstelling bepaalt of het beoogde proces mogelijk is. |
| Transportband en substraatondersteuning | Enkel- of dubbelbaans transportband, assortiment aan karton, dragers en opties voor het verwerken van kromtrekken. | De afmetingen en nauwkeurigheid van het substraat moeten aansluiten op het geïnstalleerde transportsysteem. |
| Software en data | Software-releases, licenties, ondersteuning voor wafer-mapping, interfaces, traceerbaarheid en back-ups. | Het actieve softwarepakket bepaalt welke gepubliceerde connectiviteits- en datafuncties beschikbaar zijn. |
| Toepassingsdemonstratie | Het laden, oppakken, visualiseren, onderdompelen, plaatsen en transporteren van wafers met behulp van representatief materiaal. | Een droge testcyclus met ingeschakelde voeding valideert niet het volledige chip-plaatsingsproces. |
Voordat een machine wordt goedgekeurd, moeten ook de servicehistorie, inspectiegegevens, kalibratiestatus, meegeleverde gereedschappen en leveringsomvang worden gecontroleerd. Deze machinespecifieke details bepalen of de gepubliceerde platformfunctionaliteit beschikbaar is op de aangeboden machine.
ASMPT SIPLACE CA2 FAQ
Is de SIPLACE CA2 een SMT-machine of een die bonder?
Het is een hybride plaatsingsplatform. Het combineert tape-fed SMT-plaatsing met directe oppak- en plaatsing van chips uit gesneden wafers, afhankelijk van de geïnstalleerde materiaal- en procesmodules.
Behaalt elke CA2 een plaatsingsnauwkeurigheid van 10 µm?
Nee. ASMPT hanteert nauwkeurigheidsklassen van 20 µm, 15 µm en 10 µm bij 3 sigma. De toepasselijke klasse is afhankelijk van de plaatsingspositie, de vorm van het onderdeel, de opstelling van de transportband, het werkgebied en de machineconfiguratie.
Wanneer biedt een multi-wafersysteem de meeste meerwaarde?
Het is vooral nuttig wanneer het product gebruikmaakt van verschillende soorten chips die via wafers worden aangeleverd, of wanneer directe waferplaatsing een substantieel deel van de productiecyclus uitmaakt. Een product met veel aanvoer van chips vereist mogelijk een aparte taakverdeling.
Welke informatie is nodig om een CA2-project te evalueren?
Geef de details van de chip en wafer, de SMD-lijst, de feedervereisten, het substraatformaat, de verbindingsvolgorde, de nauwkeurigheidseisen, de traceerbaarheidsbehoeften en de beoogde cyclustijd op. Vermeld voor een specifieke machine de kop, het wafersysteem, de transportband, de vision-apparatuur en de softwareconfiguratie.
Voor een modelselectie tussen het oudere platform met vier portalen en de CA2, ga verder naar de ASMPT SIPLACE CA4 vs CA2 vergelijkingOm een machine- of procesvereiste te bespreken, kunt u de beschikbare product- en configuratiegegevens indienen via de aanvraag voor halfgeleiderapparatuur pagina.
Conclusie: De ASMPT SIPLACE CA2 is ontworpen voor productieomgevingen waar directe wafer-die-plaatsing en conventionele SMT binnen één aaneengesloten materiaalstroom moeten plaatsvinden. De CP20-koppen, de mogelijkheid om meerdere wafers tegelijk te verwerken, de selecteerbare nauwkeurigheidsklassen en de traceerbaarheid op chipniveau maken hem bijzonder geschikt voor waferintensieve SiP- en multi-die-producten. De uiteindelijke keuze voor de productielijn moet gebaseerd zijn op de daadwerkelijke componentenmix, het substraatformaat, de verbindingsmethode en de geïnstalleerde CA2-configuratie.