ASMPT SIPLACE CA2 to hybrydowa, szybka platforma montażowa, która przetwarza konwencjonalne komponenty do montażu powierzchniowego i gołe układy scalone półprzewodników w tym samym środowisku produkcyjnym. Może pobierać układy SMD z podajników taśmowych, a także bezpośrednio z pociętego na kostki wafla.
To połączenie sprawia, że CA2 jest istotny w produkcji System-in-Package, modułach wielowarstwowych, obudowach na poziomie płytek i paneli, komponentach wbudowanych oraz wybranych zastosowaniach półprzewodników mocy. Jego największa wartość pojawia się, gdy bezpośrednie układanie płytek jest istotnym elementem produktu, a nie sporadyczną operacją specjalistyczną.
Maszyny nie należy wybierać wyłącznie na podstawie jednej wartości prędkości i dokładności. Prawdziwa decyzja zależy od równowagi między matrycami dostarczanymi z wafli a komponentami dostarczanymi z podajnika, liczby typów matryc, formatu podłoża, wymaganej ścieżki łączenia oraz zainstalowanej konfiguracji CA2.
Do czego został zaprojektowany SIPLACE CA2
Konwencjonalna maszyna do montażu SMT zazwyczaj odbiera komponenty w opakowaniach z taśmy, tacek lub innych podajników. System montażu matryc musi natomiast identyfikować i pobierać pojedyncze matryce z płytki, przechowywać informacje o ich źródle i przenosić je na podłoże lub do obudowy.
SIPLACE CA2 łączy te dwa przepływy materiałów na jednej platformie. W zależności od konfiguracji, może obsługiwać:
Umieszczanie elementów SMD z podajników taśmowo-szpulowych
Bezpośredni odbiór gołych matryc z pokrojonych płytek
Umieszczenie matrycy mocującej przed procesem kwalifikowanego łączenia
Układanie chipów typu flip-chip twarzą w dół
Produkty mieszane zawierające kilka matryc i wybrane komponenty SMT
Bezpośrednie podawanie płytek pozwala wyeliminować etap pośredniego nawijania matryc. Pozwala to skrócić czas przygotowania, uzupełniania i obsługi materiału związanego z przenoszeniem wrażliwych matryc na taśmę przed ich umieszczeniem. Korzyści produkcyjne są największe, gdy rodzina produktów wykorzystuje kilka komponentów dostarczanych z płytek lub wymaga częstego przełączania między typami matryc.
CA2 to zatem nie tylko maszyna SMT z dodatkowym wejściem na wafle. Jej głowice montażowe, wymiana płytek, buforowanie matryc, systemy wizyjne, obsługa materiałów i funkcje śledzenia opierają się na mieszanym montażu półprzewodników i SMT.
Opublikowane specyfikacje SIPLACE CA2
Poniższe wartości opisują opublikowane możliwości platformy ASMPT. Maksymalna prędkość i dokładność zależą od trybu pracy, miejsca montażu, geometrii komponentów, układu przenośnika i wybranych opcji. Tabela specyfikacji definiuje możliwe okno procesowe, a nie przewiduje czasu cyklu lub stanu konkretnej maszyny.
| Obszar specyfikacji | Opublikowana zdolność CA2 | Praktyczne znaczenie |
|---|---|---|
| Architektura rozmieszczenia | Dwie głowice montażowe SIPLACE CP20 | Platforma dwugłowicowa obsługuje szybki montaż powierzchniowy (SMT) i bezpośrednie umieszczanie płytek. |
| Punkt odniesienia dla rozmieszczenia SMT | Do 76 000 cph | Wartość ta reprezentuje kierunek rozwoju platformy, a nie gwarantowany wynik produktu. |
| Układanie chipów typu flip-chip z płytki | Do 51 000 cph | Rzeczywista szybkość zależy również od odbioru płytki, wizji, zanurzania i indeksowania podłoża. |
| Mocowanie matrycy do płytki | Do 54 000 cph | Odzwierciedla to nacisk, jaki platforma kładzie na przetwarzanie dużych ilości płytek bezpośrednio na nośnikach półprzewodnikowych. |
| Klasy dokładności rozmieszczenia | 20 µm, 15 µm lub 10 µm przy 3 sigma | Klasę można przypisać na podstawie pozycji umieszczenia i kształtu komponentu. |
| Asortyment komponentów podawanych taśmą | 0201 metryczny na 8,2 mm × 8,2 mm | Komponenty spoza tego zakresu wymagają innego rozwiązania rozmieszczenia lub procesu na linii podzielonej. |
| Asortyment matryc dostarczanych przez wafle | 0,3 mm × 0,3 mm do 8,2 mm × 8,2 mm | Grubość matrycy, powierzchnia odbioru, struktura nierówności i stabilność prowadzenia nadal wymagają oceny. |
| Obsługa płytek | Do 50 różnych płytek; czas wymiany około 13 sekund | Architektura obsługuje produkty wymagające częstych zmian pomiędzy kilkoma źródłami matryc. |
| Konfiguracje materiałów | Do 80 pozycji podajnika 8 mm lub do dwóch systemów Multi Wafer z torami podajnika 10 8 mm | Najpierw należy określić wymaganą równowagę pomiędzy pojemnością płytki a konwencjonalnymi pozycjami podajnika. |
| Zakres podłoża jednopasmowego | Do 700 mm × 620 mm przy wybranych klasach dokładności; do 300 mm × 300 mm przy 10 µm | Obsługa dużych paneli i ich rozmieszczenie z najwyższą dokładnością nie wymagają wykorzystania całej powierzchni roboczej. |
| Wymiary maszyny | 2,56 m × 2,50 m × 1,85 m | Planowanie linii produkcyjnej musi również uwzględniać przestrzeń załadunku, obsługi i dostępu do materiałów. |
| Interfejsy fabryczne | IPC-HERMES-9852, IPC-CFX, IPC-SMEMA-9851 i SECS/GEM | Dostarczona wersja oprogramowania i licencjonowane funkcje determinują faktyczną implementację. |
| Informacje o zgodności | Posiada certyfikat CE i SEMI S2/S8; klasa czystości pomieszczenia ISO 7 | Wymagania dotyczące miejsca docelowego nadal powinny być rozpatrywane niezależnie. |
Te trzy klasy dokładności wymagają szczególnej uwagi. Klasa 10 µm nie jest ustawieniem uniwersalnym dla każdego rozmiaru podłoża i pozycji montażu. Na przykład, opublikowany zakres pojedynczego pasma rozciąga się do 700 mm × 620 mm dla klas 20 µm i 15 µm, podczas gdy pełny obszar roboczy 10 µm wynosi do 300 mm × 300 mm.
Opis wymiany płytek różni się również nieznacznie w oficjalnych materiałach: w przeglądzie funkcji opisano czas krótszy niż 13 sekund, podczas gdy tabela specyfikacji podaje 13 sekund. W planowaniu produkcji cykl wymiany należy traktować jako około 13 sekund i zweryfikować go z zamierzoną sekwencją płytek.
Jak architektura CA2 kształtuje obsługę materiałów
SIPLACE CA2 wykorzystuje dwie głowice CP20. Każda głowica ma udokumentowaną wydajność do 38 000 montażu na godzinę, co daje łączną wydajność SMT na poziomie 76 000 cph. Głowica obsługuje komponenty o wymiarach od 0,201 mm do 8,2 mm × 8,2 mm i wysokości do 4 mm.
Ta seria doskonale nadaje się do kompaktowych struktur SiP zawierających małe układy scalone, elementy pasywne i gołe struktury, ale jednocześnie wyznacza wyraźną granicę. Produkty zawierające elementy o grubości powyżej 8,2 mm, struktury o nietypowo grubej strukturze lub komponenty wymagające innej metody odbioru mogą wymagać drugiej maszyny lub innej platformy.
Opcjonalna kamera o wysokiej rozdzielczości SST49 pozwala na uzyskanie najmniejszych opublikowanych wymiarów przewodów i kulek. Dlatego w przypadku zastosowań wymagających bardzo małych skoków lub średnic kulek należy kierować się zainstalowanym pakietem wizyjnym, a nie samą nazwą modelu.
System Multi Wafer zmienia sposób zasilania maszyny. System CA2 skonfigurowany głównie do montażu powierzchniowego (SMT) może zapewnić do 80 pozycji dla podajników taśm 8 mm. Konfiguracja zorientowana na płytki półprzewodnikowe może wykorzystywać nawet dwa systemy Multi Wafer, zachowując jednocześnie 10 pozycji dla podajników taśm 8 mm.
Uchwyt do płytek, liniowa jednostka zanurzeniowa i podajniki mogą działać w ramach tej samej koncepcji materiałowej. Pozwala to na połączenie kilku matryc dostarczanych z płytkami z kontrolowaną liczbą modułów SMD podawanych taśmą. Nie zapewnia to nieograniczonej pojemności podajnika, dlatego zestawienie materiałów musi być podzielone zgodnie z rzeczywistym obciążeniem.
System wafli może pomieścić do 50 różnych wafli. Jego zaletą jest nie tylko pojemność pamięci masowej; pozwala on na przełączanie się w procesie produkcji między kilkoma źródłami rdzeni, bez traktowania każdego rdzenia jako oddzielnego elementu. Może to być szczególnie przydatne w przypadku pakietów wielowarstwowych, w których pamięć, układ logiczny, czujniki, urządzenia RF lub komponenty zasilania pochodzą z różnych rdzeni.
Aplikacje zgodne z platformą CA2
Układ SIPLACE CA2 można oceniać w kilku obszarach zaawansowanego pakowania, ale najbardziej odpowiednie projekty zwykle spełniają trzy wspólne warunki: produkt zawiera kilka małych komponentów, bezpośrednie układanie płytek stanowi znaczną część cyklu, a wielkość produkcji uzasadnia automatyczną wymianę płytek i buforowanie matryc.
Moduły System-in-Package i Multi-Die
Produkty SiP często łączą kilka układów półprzewodnikowych z rezystorami, kondensatorami, filtrami lub innymi elementami SMT. CA2 może umieszczać układy bezpośrednio z płytek, jednocześnie przetwarzając wybrane elementy podawane taśmą w środowisku tej samej linii produkcyjnej.
Może to ograniczyć konieczność obsługiwania procesów montażu matryc i montażu SMT jako całkowicie oddzielnych wysp produkcyjnych. Korzyści stają się większe, gdy śledzenie materiałów, receptury i sterowanie linią są planowane w ramach połączonego procesu.
Opakowania na poziomie płytek i paneli
Jednotorowy przenośnik obsługuje duże formaty podłoży i paneli w wybranych klasach dokładności. Pozwala to na zastosowanie platformy w konstrukcjach związanych z płytkami półprzewodnikowymi, produkcji płytek PCB oraz w aplikacjach na poziomie paneli.
Duży obszar roboczy nie eliminuje konieczności weryfikacji podłoża. Grubość panelu, konstrukcja nośnika, płaskość, odkształcenia i wymagana dokładność pomiaru wpływają na praktyczność zamierzonego formatu.
Produkty wbudowane i półprzewodnikowe
Zespoły półprzewodników wbudowanych i mocy mogą łączyć gołe struktury, elementy pasywne i większe nośniki. CA2 nadaje się do tych zastosowań, jeśli struktury i SMD mieszczą się w zakresie obsługiwanym przez CP20, a proces łączenia jest zgodny z procesem montażu, po którym następuje wymagany etap końcowy.
Czytelnicy oceniający szerszy proces mogą kontynuować zaawansowane rozwiązania w zakresie pakowania i urządzeń typu flip chip strona. Aplikacje wymagające innej zasady wiązania należy również porównać z sprzęt do łączenia chipów typu flip-chip kategoria.
Przepływ materiałów decyduje, czy CA2 pasuje do linii
Najbardziej użytecznym sposobem oceny SIPLACE CA2 jest mapowanie każdego komponentu na jego źródło, metodę obsługi i sekwencję rozmieszczania. Pozwala to ustalić, czy CA2 może obsłużyć główne obciążenie produkcyjne, czy też powinien pracować obok innej maszyny rozmieszczającej.
| Pytanie projektowe | Co to ujawnia | Punkt decyzyjny CA2 |
|---|---|---|
| Ile miejsc pracy pochodzi bezpośrednio z płytek? | Większy udział podawania płytek pozwala uzyskać większą wartość z buforowania struktury i obsługi wielu płytek. | Oszacować udział montażu płytek w całym cyklu, a nie tylko liczbę komponentów. |
| Ile różnych typów kostek jest używanych? | Produkty wielowykrojnikowe zwiększają wymagania dotyczące przezbrojeń, receptur i możliwości śledzenia. | Określ liczbę aktywnych płytek i wymaganą sekwencję wymiany. |
| Ile pozostało SMD z taśmą? | Konfiguracja CA2 zorientowana na płytkę drukowaną zachowuje tylko ograniczoną liczbę pozycji podajników. | Sprawdź, czy 10 torów podających wystarczy, czy też osobna maszyna SMT powinna przenosić obciążenie związane z podajnikiem. |
| Jakie są największe i najmniejsze komponenty? | Geometria komponentów może wykluczyć okno CP20 zanim prędkość stanie się istotna. | Sprawdź szerokość, wysokość, grubość, powierzchnię odbioru, geometrię nierówności i czułość prowadzenia. |
| Jaki format podłoża i obszar dokładności są wymagane? | Typ przenośnika i wybrana klasa dokładności zmieniają dostępną przestrzeń roboczą. | Dopasuj rozmiar podłoża, odkształcenia i krytyczne strefy rozmieszczenia do zamierzonej konfiguracji. |
| Jaki proces dołączenia następuje po umieszczeniu pracownika w placówce? | Sposób mocowania matrycy i orientacja układu scalonego typu flip-chip nie definiują jednej uniwersalnej metody łączenia. | Zidentyfikuj zanurzanie, topnik, klejenie, lutowanie, rozpływ lub inny kwalifikowany proces końcowy. |
| Jakie dane muszą znajdować się po każdej kości? | Niektóre produkty wymagają analizy położenia płytki względem położenia podłoża. | Zdefiniuj wymagania dotyczące mapy wafli, receptury, identyfikowalności na poziomie układu scalonego i interfejsu fabrycznego. |
W przypadku układów SiP intensywnie wykorzystujących wafle, CA2 może być główną platformą do układania płytek. W przypadku produktów intensywnie wykorzystujących podajniki, z zaledwie kilkoma matrycami dostarczanymi z wafli, lepszym rozwiązaniem może być podział pracy między CA2 a konwencjonalną, szybką maszyną do układania płytek.
CA2 może również pracować obok oddzielnej, szybkiej maszyny do montażu SMT, gdy obciążenie podajnika zaburzyłoby równowagę platformy hybrydowej. Prawidłowy podział nadal zależy od liczby podajników, składu komponentów, kompatybilności przenośników i docelowego czasu taktu.
Ostateczna wycena powinna obejmować cały proces. Wysuwanie matrycy, wizja, zanurzanie, wymiana wafli, indeksowanie podłoża i łączenie w dół mogą określić czas taktu, nawet gdy benchmark rozmieszczenia jest wysoki.
Umieszczenie chipa Flip-Chip i TCB to różne wymagania
CA2 może umieścić wybitą kość stroną do dołu na strukturze odbiorczej. To ustala orientację i położenie chipa flip-chip, ale nie dowodzi, że maszyna wykonuje wszystkie możliwe procesy łączenia.
Metoda masowego spawania przepływowego może obejmować zanurzanie lub kontrolę topnika, umieszczenie matrycy i późniejsze spawanie przepływowe. Spawanie termokompresyjne zazwyczaj wymaga określonego ciepła, siły, czasu obróbki, atmosfery i równoległości. Projekty wymagające tych warunków powinny być dopasowane do samego procesu spawania, a nie traktowane jako system TCB jako dowolna maszyna do montażu z możliwością obsługi układów typu flip-chip.
Sprawdzanie konfiguracji CA2 dla zidentyfikowanej maszyny
Podczas oceny konkretnego nowego lub używanego CA2 należy sprawdzić szczegóły konfiguracji, które mogą mieć bezpośredni wpływ na to, czy maszyna będzie zgodna z zamierzonym procesem:
| Obszar weryfikacji | Co potwierdzić | Dlaczego to ma znaczenie |
|---|---|---|
| Tożsamość maszyny | Oznaczenie modelu, numer seryjny, zapis produkcji i status operacyjny | Określa, która maszyna i konfiguracja są faktycznie sprawdzane. |
| Głowy i wizja | Obie głowice CP20, kamery, opcja SST49, czujniki i dowody kalibracji | Zakres komponentów i rozpoznawanie szczegółowych cech zależą od zainstalowanego sprzętu. |
| Konfiguracja materiału | Systemy wielowkładkowe, osprzęt do wymiany wafli, uchwyt, system wysuwania, LDU, podajniki i opcje tacek | Dostarczona konfiguracja materiału decyduje o tym, czy zamierzony proces będzie możliwy. |
| Przenośnik i podpora podłoża | Przenośniki jedno- lub dwutorowe, asortyment płyt, nośniki i opcje obsługi wypaczeń | Wymagania dotyczące rozmiaru i dokładności podłoża muszą być dostosowane do zainstalowanego systemu transportu. |
| Oprogramowanie i dane | Wydanie oprogramowania, licencje, obsługa mapy wafli, interfejsy, możliwość śledzenia i kopie zapasowe | Aktywny pakiet oprogramowania określa, które opublikowane funkcje łączności i danych są dostępne. |
| Demonstracja aplikacji | Załadunek, odbiór, wizja, zanurzanie, umieszczanie i transport płytek przy użyciu reprezentatywnego materiału | Suchy cykl przy włączonym zasilaniu nie jest potwierdzeniem kompletnego procesu umieszczania matrycy. |
Przed zatwierdzeniem konkretnej maszyny należy również sprawdzić historię serwisową, zapisy przeglądów, status kalibracji, dołączone narzędzia i zakres dostawy. Te szczegółowe dane dotyczące konkretnego egzemplarza decydują o tym, czy oferowana maszyna jest dostępna w ramach opublikowanej funkcjonalności platformy.
Najczęściej zadawane pytania dotyczące ASMPTA SIPLACE CA2
Czy SIPLACE CA2 to maszyna SMT czy maszyna do klejenia matryc?
Jest to hybrydowa platforma montażowa. Łączy ona montaż SMT z taśmą z bezpośrednim pobieraniem i montażem układów scalonych z płytek, w zależności od zainstalowanych modułów materiałowych i procesowych.
Czy każdy CA2 osiąga dokładność rozmieszczenia 10 µm?
Nie. ASMPT wymienia klasy dokładności 20 µm, 15 µm i 10 µm przy 3 sigma. Obowiązująca klasa zależy od pozycji montażu, kształtu komponentu, układu przenośnika, obszaru roboczego i konfiguracji maszyny.
Kiedy system Multi Wafer zapewnia największą wartość?
Jest to najbardziej przydatne, gdy produkt wykorzystuje kilka typów matryc dostarczanych z wafli lub gdy bezpośrednie układanie wafli stanowi znaczną część cyklu produkcyjnego. Produkt z dużą liczbą podajników może wymagać dodatkowego podziału pracy.
Jakie informacje są potrzebne do oceny projektu CA2?
Podaj szczegóły dotyczące matrycy i wafli, listę SMD, zapotrzebowanie na podajnik, format podłoża, kolejność łączenia, wymagania dotyczące dokładności, potrzeby dotyczące identyfikowalności oraz docelowy czas cyklu. W przypadku zidentyfikowanej maszyny uwzględnij jej głowicę, system wafli, przenośnik, system wizyjny i konfigurację oprogramowania.
Aby dokonać wyboru pomiędzy starszą platformą czterogantry a CA2, przejdź do Porównanie ASMPTA SIPLACE CA4 i CA2Aby omówić wymagania dotyczące maszyny lub procesu, prześlij dostępne informacje o produkcie i konfiguracji za pośrednictwem zapytanie o sprzęt półprzewodnikowy strona.
Wniosek: Stacja ASMPT SIPLACE CA2 została zaprojektowana do produkcji, w której bezpośrednie układanie matryc i konwencjonalny montaż SMT muszą odbywać się w ramach jednego, połączonego przepływu materiału. Głowice CP20, obsługa wielu płytek, możliwość wyboru klas dokładności i śledzenie poziomu matrycy sprawiają, że jest ona szczególnie przydatna w przypadku produktów SiP o dużej zawartości płytek i produktów wielomatrycowych. Ostateczna decyzja dotycząca linii powinna być podejmowana na podstawie rzeczywistego składu komponentów, formatu podłoża, ścieżki łączenia oraz zainstalowanej konfiguracji CA2.