PCIM 2018: Flip Chips effizient bestücken

Mit seinem Geschäftsbereich ASM Back End Systems zeigt ASM PT, Ausrüster für die gesamte Prozesskette in der Elektronikfertigung, auf der PCIM in Nürnberg (5. – 7. Juni 2018) eine innovative Prozesslösung für die Flip Chip-Bestückung. Während Inline-Lösungen mit Die Bondern die Produktivität und Flexibilität von SMT-Bestücklinien reduzieren, entkoppelt ASM mit einer Kombi-Lösung das Wafer-Handling von der Flip-Chip-Bestückung. Die Kombination von Sunbird Inspektions- und Packaging-Lösung und der für die Flip Chip Bestückung optimierten Siplace TX micron erhöht nicht nur Prozessstabilität und Yield-Raten, sondern erreicht mit Bestückleistungen bis zu 78.000 BE/h (Bauelemente pro Stunde) auch deutliche Produktivitätssteigerungen bei der Fertigung von kleinen Baugruppen, Submodulen und SiPs (System in Package).

(Quelle: ASM)

Um Dies und SMT-Bauteile in miniaturisierten Baugruppen, Submodulen und SiPs kombinieren zu können, setzten Elektronikfertiger und Hersteller im Bereich Chip Assembly bisher oft auf Inline-Die-Bonder. Sie können mit ihren Handling-Einheiten die Dies direkt aus dem Wafer entnehmen, platzieren und bonden. Der Nachteil: Die Inline-Die-Bonder mit einem Durchsatz von maximal 10.000 oder 15.000 Dies bremsten die umliegenden Bestücklösungen der SMT-Linie aus.

Die auf der PCIM präsentierte Kombi-Lösung bietet hier für die Flip-Chip-Bestückung erstmals eine deutlich effizientere Alternative: Die Lösung ist die Entkopplung von Wafer-Handling und Bestückung. Die Entnahme der Dies aus dem Wafer wird über die Back-End-Lösung Sunbird vorgenommen. Bis zu 30.000 Dies lassen sich in diesem System pro Stunde vollautomatisiert entnehmen, inspizieren, testen, sortieren, markieren und gurten. Alle diese Prozesse lassen sich über den Sunbird Revolverkopfes (Turret) parallelisieren und flexibel konfigurieren. Das Ergebnis sind Gurte, in denen die Dies einfach gelagert und bereits geflipt für die SMT-Bestückung bereitgestellt werden.

Die Bestückung der Flip Chips erfolgt über die zweite Lösungskomponente Siplace TX micron, eine spezielle Variante der Hochleistungsbestückmodule Siplace TX. Mit Glaskeramik-Skalen, hochauflösendem Vision-System, Vakuum-Tools, hochpräzisen Linearmotoren und Steuerungssoftware erreicht die Siplace TX micron mit zwei SpeedStar-Bestückköpfen eine Bestückgenauigkeit von 15 µm @ 3 Sigma bei Bestückleistungen bis zu 78.000 BE/h (Bauelementen pro Stunde). So lassen sich die in den Gurten gerüsteten Flip Chips bis hinunter zu Bauteilgrößen von 0402 (metrisch) präzise, hocheffizient und in Kombination mit anderen SMT-Komponenten bestücken. Voraussetzung ist, dass die Dies im Wafer für die Flip-Chip-Bestückung vorbereitet wurden (Bumps) und ihre Kontaktierung über gedruckte Lotpads erfolgen kann.

PCIM 2018: Halle 6, Stand 123

 

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