ASMPT SIPLACE CA2 — это гибридная высокоскоростная платформа для установки компонентов, которая обрабатывает как обычные компоненты поверхностного монтажа, так и кристаллы полупроводниковых микросхем в одной производственной среде. Она может захватывать компоненты поверхностного монтажа из ленточных податчиков, а также забирать кристаллы непосредственно с нарезанной пластины.
Такое сочетание делает CA2 актуальным для производства систем в корпусе (System-in-Package), многокристальных модулей, упаковки на уровне пластин и панелей, встроенных компонентов и отдельных приложений силовых полупроводников. Наибольшая ценность он представляет, когда прямая установка компонентов на пластину является важной частью продукта, а не эпизодической операцией для специалистов.
Выбор оборудования не следует основывать только на показателях скорости или точности. Реальное решение зависит от баланса между кристаллами, поставляемыми с пластин, и компонентами, поставляемыми подающим устройством, количества типов кристаллов, формата подложки, требуемого способа соединения и установленной конфигурации CA2.
Для чего предназначен SIPLACE CA2
Обычно стандартная машина для установки компонентов методом поверхностного монтажа (SMT) получает упакованные компоненты из ленты, лотков или других подающих устройств. Система установки кристаллов, напротив, должна идентифицировать и извлекать отдельные кристаллы с пластины, сохранять информацию об их источнике и переносить их на подложку или в корпус.
SIPLACE CA2 объединяет эти два потока материалов на одной платформе. В зависимости от конфигурации, она может поддерживать:
Установка SMD-компонентов с помощью ленточных податчиков.
Прямой захват голых кристаллов с нарезанных пластин
Установка крепежных элементов перед процессом квалифицированной сварки.
Размещение микросхемы лицевой стороной вниз.
Смешанные продукты, содержащие несколько кристаллов и отдельные компоненты для поверхностного монтажа.
Прямая подача пластин позволяет исключить промежуточный этап наклеивания ленты на кристалл. Это может сократить подготовку материала, его пополнение и обработку, связанные с переносом чувствительных кристаллов в ленту перед установкой. Наибольшая выгода от этого метода достигается, когда в семействе продуктов используется несколько компонентов, поставляемых с пластин, или требуется частое переключение между типами кристаллов.
Таким образом, CA2 — это не просто машина для поверхностного монтажа с дополнительным входом для пластин. Ее позиционирующие головки, устройство замены пластин, буферизация кристаллов, система машинного зрения, обработка материалов и отслеживаемость ориентированы на смешанную сборку полупроводниковых компонентов и компонентов для поверхностного монтажа.
Опубликованные технические характеристики SIPLACE CA2
Приведенные ниже значения описывают заявленные возможности платформы ASMPT. Максимальная скорость и точность зависят от режима работы, положения при установке, геометрии компонентов, расположения конвейера и выбранных опций. Таблица технических характеристик определяет возможный технологический диапазон, а не прогнозирует время цикла или состояние отдельной машины.
| Область спецификации | Опубликованные возможности CA2 | Практическое значение |
|---|---|---|
| Архитектура размещения | Две установочные головки SIPLACE CP20 | Двухголовочная платформа поддерживает высокоскоростной поверхностный монтаж и прямую установку пластин. |
| эталон размещения SMT | До 76 000 тонн в час | Это значение отражает направление развития платформы, а не гарантированный объем выпускаемой продукции. |
| Размещение микросхем методом «перевернутого чипа» на подложке | До 51 000 шт. в час | Реальная скорость также зависит от захвата пластины, системы визуального контроля, погружения и индексации подложки. |
| Крепление кристалла к пластине | До 54 000 тонн в час | Это отражает акцент платформы на крупномасштабной прямой обработке кремниевых пластин. |
| Классы точности определения уровня подготовки | 20 мкм, 15 мкм или 10 мкм при 3 сигма | Класс может быть присвоен в зависимости от положения при размещении и формы компонента. |
| Ассортимент компонентов, подаваемых на ленту | 0201 метрический в 8,2 мм × 8,2 мм | Для компонентов, выходящих за пределы этого диапазона, потребуется другое решение для размещения или разделение технологической линии. |
| Ассортимент кристаллов, поставляемых в виде пластин. | от 0,3 мм × 0,3 мм до 8,2 мм × 8,2 мм | Толщина кристалла, поверхность захвата, структура контактов и стабильность при обращении все еще нуждаются в оценке. |
| Обработка пластин | До 50 различных пластин; время замены приблизительно 13 секунд. | Архитектура поддерживает продукты, требующие частой смены нескольких источников кристаллов. |
| Конфигурации материалов | До 80 позиций подачи 8 мм или до двух многопластинчатых систем с дорожками подачи 10 × 8 мм. | В первую очередь необходимо определить требуемый баланс между производительностью по подаче пластин и расположением традиционных питателей. |
| Диапазон однополосных субстратов | До 700 мм × 620 мм при выбранных классах точности; до 300 мм × 300 мм при 10 мкм. | Обработка больших панелей и их точная установка требуют использования различной рабочей зоны. |
| Габариты машины | 2,56 м × 2,50 м × 1,85 м | При планировании производственной линии также необходимо учитывать пространство для погрузки, обслуживания и доступа к материалам. |
| Заводские интерфейсы | IPC-HERMES-9852, IPC-CFX, IPC-SMEMA-9851 и SECS/GEM | Фактическая реализация зависит от версии поставляемого программного обеспечения и лицензированных функций. |
| Информация о соответствии требованиям | Сертифицировано CE и SEMI S2/S8; класс чистоты ISO 7. | Требования к месту назначения следует по-прежнему рассматривать отдельно. |
Три класса точности требуют особого внимания. Класс 10 мкм не является универсальным значением для всех размеров подложек и положений размещения. Например, заявленный диапазон для одной полосы составляет 700 мм × 620 мм для классов 20 мкм и 15 мкм, в то время как полная рабочая зона 10 мкм указана до 300 мм × 300 мм.
В официальных материалах формулировка, касающаяся замены пластин, также немного отличается: в обзоре характеристик указано менее 13 секунд, в то время как в таблице спецификаций — 13 секунд. Для планирования производства цикл замены следует рассматривать как приблизительно 13 секунд и проверять с помощью предполагаемой последовательности пластин.
Как архитектура CA2 влияет на обработку материалов
Система SIPLACE CA2 использует две головки CP20. Каждая головка обеспечивает до 38 000 установок в час, что в сумме составляет до 76 000 установок в час для поверхностного монтажа. Головка работает с компонентами от метрического 0201 до 8,2 мм × 8,2 мм и высотой до 4 мм.
Этот диапазон хорошо подходит для компактных SiP-структур, содержащих небольшие интегральные схемы, пассивные компоненты и голые кристаллы, но он также определяет четкую границу. Для изделий, содержащих устройства размером более 8,2 мм, необычно толстые кристаллы или компоненты, требующие другого метода захвата, может потребоваться вторая машина или другая платформа.
Дополнительная камера высокого разрешения SST49 влияет на самые точные из опубликованных размеров выводов и шариков. Поэтому для применений, связанных с очень малым шагом или диаметром шариков, следует ориентироваться на установленный модуль машинного зрения, а не только на название модели.
Система Multi Wafer System меняет способ подачи материалов в машину. CA2, сконфигурированная в первую очередь для поверхностного монтажа, может обеспечить до 80 позиций для ленточных питателей шириной 8 мм. Конфигурация, ориентированная на пластины, может использовать до двух систем Multi Wafer System, сохраняя при этом 10 позиций для ленточных питателей шириной 8 мм.
В рамках одной концепции использования материалов могут работать зажим для пластин, линейный блок погружения и подающие дорожки. Это позволяет комбинировать несколько кристаллов, поставляемых с пластин, с контролируемым количеством SMD-компонентов, подаваемых ленточным способом. Однако это не обеспечивает неограниченную пропускную способность подающих устройств, поэтому спецификацию материалов необходимо разделить в соответствии с реальной нагрузкой по размещению компонентов.
Система для хранения кремниевых пластин может вмещать до 50 различных пластин. Ее ценность заключается не только в объеме хранения; она позволяет переключаться между несколькими источниками кристаллов в процессе производства, не рассматривая каждый кристалл как отдельный компонент. Это может быть особенно полезно для многокристальных корпусов, в которых память, логические элементы, датчики, радиочастотные устройства или силовые компоненты производятся из разных пластин.
Приложения, соответствующие платформе CA2
Система SIPLACE CA2 может быть протестирована в нескольких областях передовой корпусирования, но наиболее подходящие проекты обычно соответствуют трем условиям: изделие содержит несколько мелких компонентов, прямая установка компонентов на пластину составляет значительную часть цикла, а объемы производства оправдывают автоматизированную замену пластин и буферизацию кристаллов.
Системы в корпусе и многокристальные модули
В продуктах SiP часто объединяются несколько полупроводниковых кристаллов с резисторами, конденсаторами, фильтрами или другими компонентами для поверхностного монтажа. CA2 может размещать кристаллы непосредственно на пластинах, одновременно обрабатывая выбранные компоненты, подаваемые на ленту, в той же производственной линии.
Это позволяет уменьшить необходимость рассматривать установку кристаллов и установку компонентов поверхностного монтажа как полностью отдельные производственные зоны. Преимущество становится еще более очевидным, когда отслеживание материалов, рецептуры и управление линией планируются с учетом объединенного процесса.
Упаковка на уровне пластин и панелей
Однополосный конвейер поддерживает большие форматы подложек и панелей с выбранными классами точности. Это позволяет использовать платформу для производства структур, связанных с кремниевыми пластинами, встроенных печатных плат и панелей.
Большая рабочая область не исключает необходимости проверки опорной основы. Толщина панели, конструкция подложки, плоскостность, деформация и требуемая локальная точность — все это влияет на практическую применимость предполагаемого формата.
Встраиваемые и силовые полупроводниковые изделия
Встраиваемые и силовые полупроводниковые сборки могут сочетать в себе отдельные кристаллы, пассивные компоненты и более крупные несущие элементы. CA2 подходит для таких применений, если кристаллы и SMD-компоненты находятся в пределах диапазона обработки CP20, а процесс соединения совместим с установкой с последующим необходимым этапом обработки.
Читатели, оценивающие более широкий процесс, могут перейти к следующему разделу. передовые решения в области упаковки и оборудования для флип-чипов страница. Приложения, требующие другого принципа склеивания, также следует сравнивать с данным. оборудование для флип-чип-бондинга категория.
Поток материалов определяет, подходит ли CA2 к линии.
Наиболее эффективный способ оценки SIPLACE CA2 — это сопоставление каждого компонента с его источником, методом обработки и последовательностью установки. Это позволяет определить, может ли CA2 выдерживать основную производственную нагрузку или следует работать совместно с другой машиной для установки компонентов.
| Вопрос проекта | Что это раскрывает | Точка принятия решения CA2 |
|---|---|---|
| Сколько имплантатов поступает непосредственно из пластинок? | Увеличение доли пластин, обрабатываемых напрямую, позволяет получить большую выгоду от буферизации кристаллов и обработки нескольких пластин. | Оцените долю процесса установки пластин в полном цикле, а не только количество компонентов. |
| Сколько различных типов штампов используется? | Многоштамповые изделия увеличивают требования к переналадке, рецептуре и отслеживаемости. | Укажите количество активных пластин и необходимую последовательность обмена. |
| Сколько осталось SMD-компонентов, запитанных с помощью ленточной подачи? | В конфигурации CA2 с ориентацией пластины сохраняется лишь ограниченное количество мест для подачи материала. | Проверьте, достаточно ли 10 подающих путей или же для обработки большого количества подающих путей следует использовать отдельный SMT-станок. |
| Какие компоненты являются самыми крупными, а какие — самыми мелкими? | Геометрия компонентов может исключить возможность использования CP20 еще до того, как скорость станет актуальной. | Подтвердите ширину, высоту, толщину, поверхность захвата, геометрию выступов и чувствительность управления. |
| Какой формат подложки и область точности требуются? | Тип конвейера и выбранный класс точности изменяют доступную рабочую зону. | Подберите размер основания, степень деформации и критические зоны размещения в соответствии с предполагаемой конфигурацией. |
| Каков порядок трудоустройства после распределения? | Способ крепления кристалла и ориентация при перевернутом кристалле не определяют единый универсальный способ соединения. | Определите процесс нанесения покрытия методом погружения, флюсования, нанесения клея, пайки, оплавления или другой соответствующий технологический процесс. |
| Какие данные должны сопровождать каждый кубик? | Для некоторых продуктов требуется определенная взаимосвязь между положением пластины и положением подложки. | Определите требования к карте пластины, рецептуре, отслеживаемости на уровне кристалла и интерфейсу взаимодействия с заводом. |
В системах SiP с большим количеством пластин в качестве основной платформы для установки кристаллов может использоваться CA2. В продуктах с большим количеством подающих устройств и небольшим числом кристаллов, поставляемых с пластин, целесообразнее разделить работу между CA2 и обычной высокоскоростной машиной для установки кристаллов.
Система CA2 также может работать параллельно с отдельной высокоскоростной машиной для установки компонентов SMT, если высокая интенсивность работы с подающими устройствами в противном случае нарушит баланс гибридной платформы. Правильное распределение нагрузки по-прежнему зависит от количества подающих устройств, состава компонентов, совместимости конвейеров и целевого тактового времени.
Окончательная оценка должна отражать весь процесс. Извлечение кристалла, визуальный контроль, погружение, замена пластин, индексация подложки и последующее соединение могут определять тактовое время, даже если целевые показатели размещения высоки.
Метод "перевернутого кристалла" и TCB — это разные требования.
CA2 может размещать кристалл с выступающими контактами лицевой стороной вниз на приемной структуре. Это обеспечивает ориентацию и размещение кристалла методом флип-чип, но не доказывает, что машина выполняет все возможные процессы соединения.
Метод массовой оплавления может включать погружение или контроль флюса, размещение кристалла и последующее оплавление. Термокомпрессионная сварка обычно требует заданных параметров температуры, силы, времени выдержки, атмосферы и параллельности. Проекты, требующие этих условий, должны соответствовать самому процессу сварки, а не рассматривать любую машину для размещения кристаллов с возможностью флип-чипа как систему термокомпрессионной сварки.
Проверка конфигурации CA2 для идентифицированного компьютера
При оценке конкретного нового или подержанного оборудования CA2 необходимо проверить параметры конфигурации, которые могут напрямую повлиять на соответствие машины требуемому технологическому процессу:
| Зона проверки | Что нужно подтвердить | Почему это важно |
|---|---|---|
| Идентификатор машины | Обозначение модели, серийный номер, производственная документация и рабочее состояние. | Это позволяет определить, какая именно машина и какая конфигурация подвергаются проверке. |
| Головы и зрение | Обе головки CP20, камеры, опция SST49, датчики и подтверждение калибровки. | Диапазон компонентов и распознавание точных характеристик зависят от установленного оборудования. |
| Настройка материалов | Многопластинчатые системы, оборудование для замены пластин, зажимное устройство, система выброса, LDU, подающие устройства и варианты лотков. | Конфигурация поставляемых материалов определяет, возможна ли реализация задуманного процесса. |
| Поддержка конвейера и подложки | Одно- или двухполосный конвейер, ассортимент картона, носители и варианты обработки коробок. | Требования к размеру и точности подложки должны соответствовать установленной транспортной системе. |
| Программное обеспечение и данные | Выпуск программного обеспечения, лицензии, поддержка картирования пластин, интерфейсы, отслеживаемость и резервное копирование. | Активный программный пакет определяет, какие опубликованные функции подключения и передачи данных доступны. |
| Демонстрация приложения | Загрузка, захват, визуальный контроль, погружение, размещение и транспортировка пластин с использованием репрезентативного материала. | Проведение цикла сушки при включении питания не подтверждает правильность всего процесса установки кристалла. |
Перед утверждением конкретной машины необходимо также изучить историю обслуживания, записи о проверках, состояние калибровки, включенный в комплект инструмент и объем поставки. Эти специфические для каждой машины детали определяют, доступны ли заявленные возможности платформы на предлагаемой машине.
Часто задаваемые вопросы по ASMPT SIPLACE CA2
SIPLACE CA2 — это машина для поверхностного монтажа (SMT) или устройство для монтажа кристаллов?
Это гибридная платформа для установки компонентов. Она сочетает в себе установку компонентов методом поверхностного монтажа с подачей материала на ленту и прямую установку кристаллов с нарезанных пластин в зависимости от установленного материала и технологических модулей.
Обеспечивает ли каждый CA2 точность позиционирования 10 мкм?
Нет. ASMPT указывает классы точности 20 мкм, 15 мкм и 10 мкм с уровнем значимости 3 сигма. Применимый класс зависит от положения при установке, формы компонента, расположения конвейера, рабочей зоны и конфигурации оборудования.
В каких случаях многопластинчатая система обеспечивает наибольшую выгоду?
Этот метод наиболее полезен, когда в изделии используются несколько типов кристаллов, поставляемых с отдельных пластин, или когда прямая установка кристаллов на пластину составляет значительную часть производственного цикла. Для изделий с большим количеством подающих устройств может потребоваться дополнительное разделение работы.
Какая информация необходима для оценки проекта CA2?
Укажите подробные сведения о кристалле и пластине, список SMD-компонентов, требования к питателю, формат подложки, последовательность соединения, требования к точности, потребности в отслеживаемости и целевое время цикла. Для идентифицированного оборудования укажите его головку, систему обработки пластин, конвейер, систему машинного зрения и конфигурацию программного обеспечения.
Для выбора модели между более старой четырехпортальной платформой и CA2 перейдите по ссылке. Сравнение ASMPT SIPLACE CA4 и CA2Для обсуждения требований к оборудованию или технологическому процессу, предоставьте имеющуюся информацию о продукте и конфигурации через форму обратной связи. запрос на полупроводниковое оборудование страница.
Заключение: Система ASMPT SIPLACE CA2 разработана для производства, в котором прямая установка кристаллов на пластины и традиционный поверхностный монтаж должны осуществляться в рамках единого потока материалов. Ее головки CP20, возможность работы с несколькими пластинами, выбираемые классы точности и прослеживаемость на уровне кристаллов делают ее особенно актуальной для производства SiP-компонентов и многокристальных изделий с большим количеством пластин. Окончательное решение по производственной линии должно учитывать реальный состав компонентов, формат подложки, способ соединения и конфигурацию установленной системы CA2.