ในกระบวนการผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ขั้นปลาย (backend manufacturing) ของเซมิคอนดักเตอร์ การเพิ่มผลผลิตให้สูงสุดจำเป็นต้องขจัดข้อจำกัดด้านการจัดทำดัชนีชุดการผลิตที่เกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อสายไฟแบบดั้งเดิมโดยใช้แผ่นนำ (leadframe-based wire bonding) เครื่องเชื่อมลวดแบบรีลต่อรีล ASM Eagle Aero ได้รับการออกแบบมาเพื่อการเชื่อมลวดด้วยคลื่นเสียงความร้อนอย่างต่อเนื่องบนพื้นผิวตัวนำเทป ทำให้สามารถผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์แบบแยกชิ้น โมดูล LED และชุดประกอบอิเล็กทรอนิกส์แบบยืดหยุ่นได้ในปริมาณมาก (high-UPH)
ระบบนี้ถูกนำไปใช้งานอย่างแพร่หลายในสภาพแวดล้อมการผลิตที่มีปริมาณมาก ซึ่งกระบวนการผลิตแบบต่อเนื่องให้ข้อได้เปรียบอย่างมากในด้านการใช้ประโยชน์จากอุปกรณ์ (OEE) ต้นทุนการเป็นเจ้าของ (TCO) และความสามารถในการขยายขนาดการผลิต
1. สถาปัตยกรรมการผลิตแบบต่อเนื่องด้วยม้วนฟิล์ม (Continuous Reel-to-Reel Manufacturing Architecture)
แตกต่างจากเครื่องเชื่อมลวดแบบชุดทั่วไปที่ใช้การโหลดแถบลวดแบบแม็กกาซีน แพลตฟอร์ม Eagle Aero ทำงานบนระบบการจัดการเทปแบบต่อเนื่องเต็มรูปแบบจากม้วนหนึ่งไปยังอีกม้วนหนึ่ง ซึ่งช่วยให้สามารถประมวลผลเทปที่มีลวดลาย นูน วงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น (FPC) และวัสดุพื้นฐานอื่นๆ ที่ใช้เทปได้โดยไม่หยุดชะงัก
ระบบควบคุมแรงตึงแบบไดนามิก: มอเตอร์ขับเคลื่อนแบบเซอร์โวช่วยรักษาความตึงของเทปให้คงที่ เพื่อป้องกันการยืดตัว ความหย่อน หรือการเคลื่อนตัวทางกลไกในระหว่างการขนส่งด้วยความเร็วสูง
การตรึงเฉพาะที่โดยใช้ระบบสุญญากาศ: บริเวณการยึดติดจะมีความเสถียรโดยใช้โมดูลยึดด้วยสุญญากาศ ซึ่งช่วยขจัดแรงสั่นสะเทือนขนาดเล็กและรับประกันความแม่นยำในการวางตำแหน่งในระดับไมครอน
ระบบนำทางขอบแบบแอคทีฟ: เซ็นเซอร์ขอบแบบออปติคอลจะติดตามการเคลื่อนที่ด้านข้างของเทปอย่างต่อเนื่อง เพื่อชดเชยการเบี่ยงเบนและรับประกันความเสถียรของการจัดแนวอ้างอิง
2. หัวฉีด Aero Bond และระบบควบคุมกระบวนการ Thermosonic
โครงสร้างหัวเชื่อม “แอโร” ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการเคลื่อนที่ที่มีมวลต่ำและมีความแข็งแกร่งสูง ทำให้สามารถเร่งความเร็วได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ก่อให้เกิดการสั่นสะเทือนทางกล ซึ่งช่วยให้การสร้างห่วงมีความเสถียรและประสิทธิภาพการเชื่อมแบบลูกบอลสม่ำเสมอในการทำงานอย่างต่อเนื่อง
การปรับจังหวะ EFO (Electronic Flame-Off): การควบคุมพลังงานการปล่อยประจุอย่างแม่นยำช่วยให้การก่อตัวของ Free Air Ball (FAB) มีเสถียรภาพสำหรับทั้งลวดทองคำ (Au) และลวดทองแดงเคลือบแพลเลเดียม (PCC)
การยึดติดด้วยคลื่นอัลตราโซนิคแบบปรับได้: การปรับแอมพลิจูดของคลื่นอัลตราโซนิกแบบเรียลไทม์จะชดเชยความแปรผันของความหนาของเทปและโลหะวิทยาของแผ่นรอง ทำให้มั่นใจได้ว่าการก่อตัวของสารประกอบโลหะระหว่างกัน (IMC) มีเสถียรภาพ
การควบคุมเสถียรภาพทางความร้อน: โมดูลทำความร้อนเฉพาะจุดช่วยรักษาการส่งพลังงานความร้อนและเสียงให้สม่ำเสมอ ตลอดวงจรการผลิตที่ยาวนาน
3. ระบบนิเวศแอปพลิเคชันเป้าหมาย
อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์แบบแยกชิ้น
ไดโอดและทรานซิสเตอร์สัญญาณขนาดเล็ก
ส่วนประกอบกำลังไฟฟ้าแบบแยกส่วนในรูปแบบเทปบรรจุ
โมดูล LED และออปโตอิเล็กทรอนิกส์
ชุดแถบไฟ LED ความสว่างสูง
โฟโตไดโอดและอาร์เรย์เซนเซอร์
อิเล็กทรอนิกส์แบบยืดหยุ่นและโมดูลอัจฉริยะ
วงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น (FPC)
แผ่นฝัง RFID และไมโครโมดูลสมาร์ทการ์ด
4. ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค (การกำหนดค่าทั่วไป)
| พารามิเตอร์ | ข้อกำหนด |
|---|---|
| ประเภทระบบ | เครื่องเชื่อมลวดเทอร์โมโซนิคแบบต่อเนื่องสำหรับม้วนต่อม้วน |
| รูปแบบวัสดุรองรับ | เทปนูน, FPC, ตัวนำแบบป้อนม้วน |
| วัสดุลวดที่รองรับ | ทองคำ (Au), ทองแดง (Cu), ทองแดงเคลือบแพลเลเดียม (PCC) |
| ความแม่นยำในการยึดติด | ±2.5 μm ถึง ±4.0 μm ที่ 3σ (ขึ้นอยู่กับกระบวนการและแรงดึง) |
| ช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางลวด | 15 ไมโครเมตร – 50 ไมโครเมตร (0.6–2.0 มิล) |
| โหมดการผลิต | การทำงานต่อเนื่องด้วยอัตราเร็วสูง (ไม่มีช่วงเวลาหยุดทำงานเพื่อจัดทำดัชนี) |
5. กระบวนการทำงานการผลิตแบบต่อเนื่อง
ระบบ ASM Eagle Aero ช่วยขจัดปัญหาการจัดทำดัชนีเป็นชุดๆ โดยทำให้กระบวนการประกอบชิ้นส่วนด้านหลังเป็นไปอย่างต่อเนื่องโดยสมบูรณ์:
การป้อนม้วนเทป → การรักษาความตึงของเทป → การจัดตำแหน่งด้วยระบบสุญญากาศ → การเชื่อมลวดด้วยคลื่นเสียงความร้อน (Eagle Aero) → การดึงม้วนเทปกลับ → การอบแห้ง/การขึ้นรูปหลังกระบวนการ → การทดสอบขั้นสุดท้าย
6. การประเมินทางวิศวกรรมและเศรษฐศาสตร์กระบวนการ
6.1 การเพิ่มประสิทธิภาพปริมาณงานและ OEE ให้สูง
ด้วยการกำจัดรอบการขนถ่ายที่เกิดขึ้นโดยธรรมชาติในกระบวนการผลิตแบบเป็นชุด ระบบนี้จึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของอุปกรณ์ (OEE) และลดเวลาในการจัดการที่ไม่ก่อให้เกิดผลผลิตได้อย่างมาก
6.2 การชดเชยการเสียรูปของเทป
การผสานรวมระบบยึดด้วยสุญญากาศและการแก้ไขภาพแบบเรียลไทม์ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพการยึดติดที่เสถียร แม้ในสภาวะที่มีการเคลื่อนตัวทางกลและค่าความยืดหยุ่นของเทปที่เปลี่ยนแปลงไปในระยะยาว
6.3 ข้อจำกัดในการใช้งาน
สถาปัตยกรรมแบบรีลต่อรีลไม่เหมาะสำหรับวงจรลอจิกขั้นสูงที่มีระยะห่างละเอียดมาก หรือการรวมวงจรต่างชนิดที่ต้องการการควบคุมพื้นผิวที่เข้มงวดและความแม่นยำในการจัดตำแหน่งระดับต่ำกว่าไมครอน
7. สรุป
เดอะ เครื่องเชื่อมลวดแบบรีลต่อรีล ASM Eagle Aero นำเสนอโซลูชันเฉพาะทางที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับการประกอบเซมิคอนดักเตอร์อย่างต่อเนื่อง โดยการผสานรวมการควบคุมแรงดึงของเทปแบบไดนามิก การรักษาเสถียรภาพด้วยสุญญากาศ และสถาปัตยกรรมการเชื่อมด้วยความร้อนและคลื่นเสียงที่มีน้ำหนักเบา ทำให้สามารถผลิตเซมิคอนดักเตอร์แบบแยกชิ้น อุปกรณ์ LED และระบบอิเล็กทรอนิกส์แบบยืดหยุ่นได้ในปริมาณมากอย่างคุ้มค่า
8. ขอรายละเอียดทางเทคนิคหรือใบเสนอราคา
เอกสารข้อมูลจำเพาะของอุปกรณ์
การวิเคราะห์ความเข้ากันได้ของเทปแบบรีลต่อรีล
ช่วงกระบวนการผลิตวัสดุสำหรับลวด (ทองคำ เทียบกับ ทองแดง เทียบกับ PCC)
การให้คำปรึกษาด้านการบูรณาการสายการผลิต
ติดต่อทีมวิศวกรรมเพื่อขอรับการประเมินทางเทคนิคหรือใบเสนอราคา
