ASMPT SIPLACE CA2：規格、架構與生產線適配

ASMPT SIPLACE CA2 是一款混合型高速貼片平台，可在同一生產環境中處理傳統的表面貼裝元件和裸半導體晶片。它既可以從捲帶送料器上拾取 SMD，也可以直接從切割的晶圓上取得晶片。

這種組合使得CA2適用於系統級封裝（SiP）生產、多晶片模組、晶圓級和麵板級封裝、嵌入式組件以及部分功率半導體應用。當直接晶圓貼片是產品的重要組成部分而非偶爾使用的專業操作時，其最大價值便得以體現。

選擇機器不應僅憑速度或精度此指標。真正的決策取決於晶圓提供的晶片和送料器提供的元件之間的平衡、晶片類型數量、基板規格、所需的連接路徑以及已安裝的CA2配置。

SIPLACE CA2 的設計用途

傳統的SMT貼片機通常會從膠帶、托盤或其他送料器接收封裝好的元件。而晶片貼片系統則必須從晶圓上識別並取出單個晶片，保留其來源信息，並將其轉移到基板或封裝體上。

SIPLACE CA2 將這兩種物料流整合到一個平台上。根據配置的不同，它可以支援：

• 透過捲帶送料器進行SMD貼片

• 直接從切割的晶圓上拾取裸晶片

• 在合格的連接工藝之前進行模具安裝

• 面朝下倒裝晶片放置

• 包含多個晶片和特定SMT元件的混合產品

直接晶圓送料可以省去中間的晶片貼帶步驟。這可以減少將敏感晶片轉移到膠帶上再進行貼片所需的材料準備、補充和處理工作。當產品系列使用多個晶圓送料的組件或需要頻繁切換晶片類型時，此生產優勢最為顯著。

因此，CA2 並非僅僅是一台增加了晶圓輸入的 SMT 設備。它的貼片頭、晶圓交換、晶片緩衝、視覺檢測、物料搬運和可追溯性功能都是圍繞半導體和 SMT 組裝混合而設計的。

已發布的SIPLACE CA2規格

以下數值描述了ASMPT已公佈的平台效能。最大速度和精度取決於操作模式、放置位置、零件幾何形狀、傳送帶佈置和所選選項。規格表定義了可能的製程範圍，而非預測單一機器的循環時間或運作狀態。

這三個精度等級需要特別注意。 10 µm 等級並非適用於所有基板尺寸和放置位置的通用設定。例如，已公佈的 20 µm 和 15 µm 等級的單通道範圍可達 700 mm × 620 mm，而完整的 10 µm 工作區域最高可達 300 mm × 300 mm。

官方資料中關於晶圓更換的措辭也略有不同：功能概述中描述的更換時間不到 13 秒，而規格表中則列出了 13 秒。在進行生產規劃時，應將更換週期視為約 13 秒，並根據預期的晶圓順序進行驗證。

CA2架構如何影響物料搬運

SIPLACE CA2 採用兩個 CP20 貼片頭。每個貼片頭的貼片速度最高可達每小時 38,000 個元件，總貼片速度最高可達每小時 76,000 個元件。此貼片頭可處理尺寸從 0201 公製到 8.2 mm × 8.2 mm、高度最大為 4 mm 的元件。

此範圍非常適合包含小型積體電路、被動元件和裸晶片的緊湊型SiP結構，但也劃定了一個明確的界限。對於厚度超過8.2毫米的裝置、異常厚的晶片或需要其他拾取方式的元件，可能需要第二台機器或不同的平台。

可選的 SST49 高解析度相機會影響已公佈的最小引腳和焊球尺寸。因此，對於間距或焊球直徑非常小的應用，應根據所安裝的視覺組件進行匹配，而不僅僅是看型號名稱。

多晶圓系統改變了機器的供料方式。主要用於SMT的CA2可提供多達80個8毫米帶送料器工位。而面向晶圓的配置則可使用多達兩個多晶圓系統，同時保留10個8毫米帶送料器工位。

晶圓卡盤、線性浸塗單元和送料軌道可以採用相同的材​​質方案。這使得產品能夠將多個晶圓提供的晶片與數量可控的捲帶式SMD元件組合在一起。但由於送料能力有限，物料清單必須依照實際貼片量來劃分。

此晶圓系統最多可容納 50 片不同的晶圓。它的價值不僅在於儲存容量；它還允許生產流程在多個晶片來源之間切換，而無需將每個晶片視為一個捲帶組件。這對於多晶片封裝尤其有用，因為其中的記憶體、邏輯電路、感測器、射頻元件或功率組件可能來自不同的晶圓。

與 CA2 平台相符的應用

SIPLACE CA2 可以在多個先進封裝領域進行評估，但最合適的項目通常具有三個共同條件：產品包含多個小型組件，直接晶圓放置佔週期的很大一部分，並且生產量足以證明自動晶圓更換和晶片緩衝的合理性。

系統級封裝和多晶片模組

SiP產品通常將多個半導體晶片與電阻器、電容器、濾波器或其他SMT元件整合在一起。 CA2可以在同一條生產線上直接從晶圓上貼裝晶片，同時處理選定的捲帶送料元件。

這可以減少將晶片貼裝和SMT貼裝作為完全獨立的生產環節的需求。如果將材料追蹤、配方和生產線控制都圍繞著此組合製程進行規劃，則優勢將更加顯著。

晶圓級和麵板級封裝

單通道傳送帶支援多種尺寸的基板和麵板，並可滿足特定精度等級的要求。這使得該平台適用於晶圓相關結構、嵌入式PCB生產和麵板級應用。

較大的工作區域並不能免除對基板支撐的審查。面板厚度、載具設計、平整度、翹曲度以及所需的局部精度都會影響預期尺寸是否實用。

嵌入式和功率半導體產品

嵌入式和功率半導體組件可能包含裸晶片、被動元件和較大的載板。當晶片和SMD元件的尺寸在CP20的處理範圍內，且連接製程與後續所需的貼片步驟相容時，CA2即可滿足這些應用的需求。

讀者若想全面了解整個過程，可以繼續閱讀。 先進封裝與倒裝晶片設備解決方案 頁面。需要其他鍵結原理的應用也應與此進行比較。 倒裝晶片鍵合設備 類別。

物料流決定 CA2 是否適合生產線

評估 SIPLACE CA2 最有效的方法是將每個元件與其來源、處理方法和貼片順序進行對應。這可以揭示 CA2 是否能夠承擔主要的生產負荷，或者是否應該與其他貼片機協同工作。

對於晶圓密集型SiP產品，CA2可作為主要貼片平台。而對於僅需少量晶圓供片的晶片，採用CA2和傳統高速貼片機分工可能更為合適。

當需要大量送料的工作量會打破混合平台的平衡時，CA2 也可以與獨立的高速 SMT 貼片機並排運作。正確的劃分方式仍取決於送料器數量、元件種類、輸送機相容性和目標節拍時間。

最終估算應涵蓋整個流程。即使佈局基準很高，晶片彈出、視覺檢測、浸漬、晶圓更換、基板定位和後續連接等環節都可能決定節拍時間。

倒裝晶片佈局和TCB的要求不同

CA2 可將帶有凸點的晶片正面朝下放置到接收結構上。這確定了倒裝晶片的方向和位置，但並不能證明該機器執行了所有可能的接合製程。

批量回流焊製程可能包括浸焊或助焊劑控制、晶片放置和後續回流焊。熱壓鍵合通常需要特定的溫度、壓力、停留時間、氣氛和並行性。需要這些條件的項目應根據鍵合製程本身進行選擇，而不是將任何具備倒裝晶片功能的貼片機視為熱壓鍵合系統。

CA2 對已識別機器的設定檢查

在評估一台新的或二手的 CA2 時，請確認可能直接影響機器是否符合預期流程的配置細節：

在批准任何一台機器之前，還應審查其維修歷史、檢驗記錄、校準狀態、隨附工具和交付範圍。這些特定於機器的詳細資訊決定了所提供機器是否具備已公佈的平台功能。

ASMPT SIPLACE CA2 常見問題解答

SIPLACE CA2 是 SMT 貼片機還是晶片鍵合機？

它是一種混合型貼片平台。它結合了帶送式SMT貼片和從切割的晶圓上直接拾取和貼裝晶片，具體取決於所安裝的材料和製程模組。

每台 CA2 都能達到 10 µm 的定位精度嗎？

不。 ASMPT 列出了 3σ 精度等級，分別為 20 µm、15 µm 和 10 µm。適用的等級取決於放置位置、零件形狀、傳送帶佈置、工作區域和機器配置。

多晶圓系統何時能發揮最大價值？

當產品使用多種晶圓晶片類型，或直接晶圓貼片在生產週期中佔很大比例時，這種方法最為有效。而對於大量使用晶圓貼片機的產品，則可能需要進行其他分工。

評估 CA2 計畫需要哪些資訊？

提供晶片和晶圓的詳細資訊、SMD貼片清單、送料器需求、基板規格、焊接順序、精度要求、可追溯性需求和目標週期時間。對於指定的機器，請提供其列印頭、晶圓系統、傳送帶、視覺系統和軟體配置。

如果您想在舊款四龍門平台和 CA2 之間進行型號等級的選擇，請繼續閱讀。 ASMPT SIPLACE CA4 與 CA2 的比較如需討論機器或製程要求，請透過以下方式提交可用的產品和設定資訊： 半導體設備詢價 頁。

結論： ASMPT SIPLACE CA2 專為需要在同一連接物料流中同時進行晶圓晶片直接貼裝和傳統 SMT 的生產環境而設計。其 CP20 貼裝頭、多晶圓處理能力、可選精度等級和晶片級可追溯性使其特別適用於晶圓密集型 SiP 和多晶片產品。最終的生產線選擇應取決於實際的元件組合、基板規格、連接方式和已安裝的 CA2 配置。